• Author / Uploaded
• Silvia Sofía Sánchez Inchicaqui

Citation preview

I.

INTRODUCCIÓN La función de una central hidroeléctrica es utilizar la energía potencial del agua almacenada y convertirla, primero en energía mecánica

y

luego

en

eléctrica.

En el presente trabajo, explicaremos acerca de La Central Hidroeléctrica del Mantaro, la más grande e importante del país. Esta majestuosa Central Hidroeléctrica está ubicada en el distrito de

Colcabamba,

provincia

de

Tayacaja.

Representa

aproximadamente el 40% de la energía del país y alimenta al 70% de la industria nacional que está concentrada en Lima. Compuesto por las centrales hidroeléctricas Santiago Antúnez de Mayolo y Restitución. OBJETIVOS  Especifico  Generales Conocer el funcionamiento del Río Mantaro MARCO TEÓRICO

II.

III.

III.1. Central Hidroeléctrica En

una central

hidroeléctrica se

utiliza energía

hidráulica para

la generación de energía eléctrica. Son el resultado actual de la evolución de los antiguos molinos que aprovechaban la corriente de los ríos para mover unas turbinas. En

general,

estas

centrales

aprovechan

la energía

potencial gravitatoria que posee la masa de agua de un cauce natural en virtud de un desnivel, también conocido como «salto geodésico». En su caída entre dos niveles del cauce, se hace pasar el agua por una turbina hidráulica que transmite energía a un generador eléctrico donde se transforma en energía eléctrica. La energía hidroeléctrica es electricidad generada aprovechando la energía del agua en movimiento. La lluvia o el agua de deshielo, provenientes normalmente de colinas y montañas, crean arroyos y ríos que desembocan en el océano. La energía que generan esas corrientes de agua puede ser considerable, como sabe cualquiera que haya hecho descenso de rápidos. III.2. Componentes principales de una central hidroeléctrica

 La presa, que se encarga de contener el agua de un río y almacenarla en un embalse.  Rebosaderos, elementos que permiten liberar parte del agua que es retenida sin que pase por la sala de máquinas.  Destructores de energía, que se utilizan para evitar que la energía que posee el agua que cae desde los salientes de una presa de gran altura produzca, al chocar contra el suelo, grandes erosiones en el terreno. Básicamente encontramos dos tipos de destructores de energía:  Los dientes o prismas de cemento, que provocan un aumento de la turbulencia y de los remolinos.  Los deflectores de salto de esquí, que disipan la energía haciendo aumentar la fricción del agua con el aire y a través del choque con el colchón de agua que encuentra a su caída.  Sala de máquinas. Construcción donde se sitúan las máquinas (turbinas, alternadores…) y elementos de regulación y control de la central.  Turbina. Elementos que transforman en energía mecánica la energía cinética de una corriente de agua.  Alternador. Tipo de generador eléctrico destinado a transformar la energía mecánica en eléctrica.  Conducciones. La alimentación del agua a las turbinas se hace a través de un sistema complejo de canalizaciones.



La turbina hidráulica Las turbinas hidráulicas son el elemento fundamental para el aprovechamiento

de

la

energía

en

las

centrales

hidráulicas.

Transforman en energía mecánica la energía cinética (fruto del movimiento) de una corriente de agua. Su componente más importante es el rotor, que tiene una serie de palas que son impulsadas por la fuerza producida por el agua en movimiento, haciéndolo girar.  Las turbinas hidráulicas las podemos clasificar en dos grupos: -

Turbinas de acción. Son aquellas en las que la energía de presión del agua se transforma completamente en energía cinética. Tienen como característica principal que el agua tiene la máxima presión en la entrada y la salida del rodillo. Un ejemplo de este tipo son las turbinas Pelton.

-

Turbinas de reacción. Son las turbinas en que solamente una parte de la energía de presión del agua se transforma en energía

cinética. En este tipo de turbinas, el agua tiene una presión más pequeña en la salida que en la entrada Un ejemplo de este tipo son las turbinas Kaplan  Las turbinas que se utilizan actualmente con mejores resultados son -

las turbinas Pelton, Francis y Kaplan. Turbina Pelton. También se conoce con el nombre de turbina de presión. Son adecuadas para los saltos de gran altura y para los caudales relativamente pequeños. La forma

-

de instalación más habitual es la disposición horizontal del eje. Turbina Francis. Es conocida como turbina de sobrepresión, porque la presión es variable en las zonas del rodillo. Las turbinas Francis se pueden usar en saltos de diferentes alturas dentro de un amplio margen de caudal, pero son de rendimiento óptimo cuando trabajan en un caudal entre el 60 y el 100% del caudal máximo.

-

Turbina Kaplan. Son turbinas de admisión total y de reacción. Se usan en saltos de pequeña altura con caudales medianos y grandes. Normalmente se instalan con el eje en posición vertical, pero también se pueden instalar de forma horizontal o inclinada.

III.3. Central Hidroeléctrica del Mantaro (Santiago Antúnez de Mayolo) III.3.1.

Ubicación y descripción

La central Hidroeléctrico del Santiago Antúnez de Mayolo, ubicada en la región de Huancavelica, inicio sus operaciones en 1973, y comprende las instalaciones de la Represa Tablachaca ubicada en la localidad de Quichuas, con capacidad de embalse de 8 millones de m3, en la que se almacena el agua proveniente del rio Mantaro, y a través de un túnel de 19,8 km se deriva las aguas a las turbinas de los siete (7) generadores de la Central Santiago Antúnez de Mayolo, de 798 MW de potencia; y en cascada se conduce a las tres (3) turbinas

de

la

Central

Restitución

de

210 MW

de

potencia.

Las energías producidas en las centrales se conectan a la Sub estación de Campo Armiño desde donde se transmiten mediante las Líneas de Transmisión de 220 KV al Sistema Interconectado Eléctrico Nacional, que abarca la zonas Norte, Centro y Sur del País. El aporte de energía del Complejo Mantaro supera los 7000 GWH anuales respecto a los 20000 GWH de generación hidroeléctrica a nivel nación III.3.2.

Historia

Por la década de los cuarenta, el sabio peruano Santiago Antúnez de Mayolo, inició sus investigaciones sobre el aprovechamiento de los recursos hídricos de la zona del Pongor en la sierra central del país. En 1945 y 1961 luego de intensa investigación, Antúnez de Mayolo presentó el estudio para la explotación hidroeléctrica de la llamada primera curva del río Mantaro, en la provincia de Tayacaja, Huancavelica; y se realizaron diversos estudios preliminares, a cargo de consultores de EEUU, Japón y la República Federal Alemana, quienes confirmaron el planteamiento de Antúnez de Mayolo. Es así que en diciembre de 1961 se crea la Corporación de Energía Eléctrica del Mantaro (CORMAN), empresa pública encargada de desarrollar y explotar el potencial hidroeléctrico del río Mantaro. La Corporación inicia sus funciones en 1963, realizando un estudio comparativo de las propuestas de diversas empresas internacionales. Como resultado, se resolvió iniciar negociaciones formales con el Grupo GIE Impregilo de Italia, las que se llevaron a cabo entre marzo y junio de 1966. III.3.3.

Construcción

El Contrato de suministro, construcción y financiamiento del Proyecto del Mantaro se firma el 1 de Setiembre de 1966, los equipos para la

construcción llegaron entre Enero y Junio de 1967, con lo que se iniciaron las obras civiles. Un aspecto importante de estos trabajos, lo constituyó la construcción de nuevos caminos que permitieron transportar los materiales y equipos necesarios su mejora permitió que estos soporten el paso de material pesado requerido. Se tuvieron que construir grandes campamentos en Mantacra, Villa Azul y Campo Armiño, con el objeto de albergar a los miles de trabajadores que laboraron en la obra. Estos campamentos llegaron a albergar hasta 10,000 personas entre trabajadores y familiares. III.3.4.

Etapas

ELECTRO PERÚ S.A. (ex corporación de energía eléctrica del Mantaro) – PERÚ ELECTRO WATT – EWI de ZURICH – SUIZA GRUPO GIE - IMPREGILO DEL MANTARO – ITALIA  La primera etapa del Complejo Mantaro contempló la construcción de una represa en la Encañada de Vigapata, de donde partiría un túnel de 20 km hasta Campo de Armiño, lugar del cual una tubería de presión llevaría las aguas hasta el lugar donde se construiría una casa de máquinas para tres unidades de generación de 114 MW cada una. Etapa fue inaugurada el 6 de Octubre de 1973.  En la segunda etapa del proyecto se instalaron cuatro grupos generadores adicionales a los tres ya existentes y se aumentaron dos tuberías de presión, con lo que se logró alcanzar una potencia total de 798 MW. Esta etapa se inauguró el 1º de mayo de 1979.  Cinco y medio años después, el 10 de noviembre de 1984, se inauguró la tercera y última etapa del Proyecto Mantaro, consistente en la Central Hidroeléctrica Restitución. Esta etapa aprovecha las aguas turbinadas provenientes de la central Santiago Antúnez de Mayolo para generar, a través de esta segunda central ubicada en cascada, 210 MW adicionales, con los que se completan 1008 MW en todo el complejo. Las obras del Proyecto Mantaro fueron realmente espectaculares por lo agreste de la geografía y el duro clima reinante en la zona. Más de una víctima cobró este proyecto en su realización y aún hoy, al

recorrer las instalaciones del complejo, se siente el estremecimiento propio de apreciar las grandes obras del género humano. 1.3.5.CARACTERÍSTICAS El complejo Mantaro se clasifica como una Central Hidroeléctrica de agua embalsada, donde se realiza la captación a un nivel máximo de 2.695 m.s.n.m. los caudales captados son del origen de 96 m3/s para máxima

generación;

está

constituida

por

dos

Centrales

Hidroeléctricas de alta presión en cascada la primera es la central Hidroeléctrica Santiago Antúnez de Mayolo (SAM). Que aprovecha el agua embalsada del rio Mantaro y un salto bruto de 855 m., tiene siete grupos de generación con turbinas Pelton, la segunda Central Hidroeléctrica es la de Restitución, que tiene tres grupos de generación también con turbinas pelton las cuales aprovechan las aguas turbinadas de SAM y un salto bruto de 257 m. el Complejo del Mantaro comprende las siguientes obras: a) Embalse de Tablachaca: El embalse de Tablachaca conformado por una presa Arco-gravedad con un paramento aguas arriba(Dorso) de 82 metros de altura y 200 metros de longitud en su coronación. Esta Presa cuenta con un desarenador, tipo Bieri, este se encuentra sumergido dentro del embalse y tiene una alta eficiencia para partículas mayores de 0.2 mm. b) Obras de Captación: La toma se encuentra sumergida al final del desarenador; el ingreso del agua hacia la galería de conducción, se realiza por medio de cuatro canales con sus respectivas rejillas que cuentan con un adecuado medio mecánico de limpieza, esta se realiza con un rastrillo o raedera, cada canal de ingreso cuenta con sus respectivas ataguías, posteriormente a este sector se encuentran dos compuertas vagón accionadas por medio de pistones hidráulicos con una carrera de

4.900 mm. Y válvula de frenado, después de

estas compuertas se tiene un pozo de al reacción y desde aquí se inicia el túnel de aducción. c) Túnel de Aducción: El túnel de aducción con un diámetro de 4.8 metros, tiene una longitud de 19.813 metros hasta la cámara de válvulas, entre este tramo existen dos ventanas para purga una cerca de la presa denominada ventana 3, y la otra cercana al pueblo de

Huayros denominada ventana 4, entre la ventana 4 y la cámara de válvulas se encuentra la chimenea de equilibrio o pozo de oscilación.  Repotenciación de la CH Restitución Estudio definitivo y sustentación técnico- económica para la repotenciación de las 3 turbinas Pelton existentes mediante el cambio a rodetes de nuevo perfil, y nuevos inyectores. Para utilizar el nuevo caudal incrementado de 96 a 106 m3/s. Se estima que la potencia total aumentará de 215 MW a 229,3 MW.  Derivación del río Colcabamba Estudio de factibilidad para el sistema de enfriamiento de la hidroeléctrica Santiago Antúnez de Mayolo. Incluyendo obras de captación, derivación y conducción. Q = 1 m3/s. COMPLEJO HIDROELÉCTRICO DEL MANTARO

III.3.5. Las ventajas de la central hidroeléctrica Antúnez de Mayolo:  No requieren combustible, sino que usan una forma renovable de energía, constantemente repuesta por la naturaleza de manera gratuita.  Es limpia, pues no contamina ni el aire ni el agua.  A menudo puede combinarse con otros beneficios, como riego, protección contra las inundaciones, suministro de agua, caminos, navegación y aún ornamentación del terreno y turismo.  Los costos de mantenimiento y explotación son bajos.

 Las obras de ingeniería necesarias para aprovechar la energía hidráulica tienen una duración considerable.  La turbina hidráulica es una máquina sencilla, eficiente y segura, que puede ponerse en marcha y detenerse con rapidez y requiere poca vigilancia siendo sus costes de mantenimiento, por lo general, reducidos. IV. V.

CONCLUSIONES BIBLIOGRAFÍA

 http://www.tecun.com/emdt/110203/Mantaro.pdf  http://www.electroperu.com.pe/ElectroWebPublica/PaginaExterna.aspx ?id=14&modo=submenu3ero&idioma=ESPANOL  http://infraestructuraperuana.blogspot.com/2011_10_01_archive.html  http://www.cesel.com.pe/webes/hidraulica_irrigaciones_5_hidroenerge tico_mantaro.html  http://es.scribd.com/doc/162624503/Central-Hidroelectrica-delMantaro-Santiago-Antunez-de-Mayolo

VI.

ANEXOS