Centrales Electricas - Generalidades

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Centrales Eléctricas I Ing. Juan Renzo Illacutipa Mamani CENTRALES ELÉCTRICAS I Escuela Profesional de Ingeniería Mecánica Eléctrica

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Centrales Eléctricas I Ing. Juan Renzo Illacutipa Mamani Escuela Profesional de Ingeniería Mecánica Eléctrica CAPÍTULO 01 – GENERALIDADES.  SISTEMA ELÉCTRICO DE POTENCIA  CARACTERÍSTICAS QUE INFLUYEN EN LA GENERACIÓN Y TRANSPORTE DE LA ENERGÍA ELÉCTRICA.  GENERACIÓN DE ELECTRICIDAD.  CLASIFICACIÓN DE LAS CENTRALES ELÉCTRICAS.  GRÁFICOS DE CARGA.

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Centrales Eléctricas I Ing. Juan Renzo Illacutipa Mamani Escuela Profesional de Ingeniería Mecánica Eléctrica SISTEMA ELÉCTRICO DE POTENCIA. Los sistemas eléctricos de potencia se encargan de suministrar energía eléctrica, en el momento oportuno, a los niveles de tensión y frecuencia requeridos. Ellos producen, transportan y distribuyen dicha energía a los usuarios. Los sistemas eléctricos de potencia, están constituidos por: • La fuente de electricidad (centrales de generación eléctrica). • Las líneas de transporte (líneas de transmisión, subtransmisión y distribución). • Los centros de transformación (subestaciones de transformación) . • Los consumidores (cargas).

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Centrales Eléctricas I Ing. Juan Renzo Illacutipa Mamani Escuela Profesional de Ingeniería Mecánica Eléctrica SISTEMA ELÉCTRICO DE POTENCIA. La generación en nuestro país, en su mayor parte, es de origen hidráulico y en menor porcentaje, de origen térmico. Las centrales hidráulicas, se encuentran alejadas de los grandes centros de consumo por lo que se requiere de líneas de transporte en alta tensión, a fin de llevar la energía eléctrica desde las centrales a los centros de consumo. La razón de elevar el nivel de tensión es la de reducir las pérdidas por efecto Joule y reducir las caídas de tensión. El nivel de tensión se eleva en las subestaciones elevadoras que se encuentran cercanas a la generación.

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Centrales Eléctricas I Ing. Juan Renzo Illacutipa Mamani Escuela Profesional de Ingeniería Mecánica Eléctrica SISTEMA ELÉCTRICO DE POTENCIA. Una vez que la energía se encuentre en los grandes centros de consumo, se distribuye a los usuarios a niveles de tensión más manejable, evidentemente que para reducir el nivel de tensión habrá que emplear subestaciones reductoras.

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Centrales Eléctricas I Ing. Juan Renzo Illacutipa Mamani Escuela Profesional de Ingeniería Mecánica Eléctrica CARACTERÍSTICAS QUE INFLUYEN. La generación y el transporte de la energía eléctrica tiene básicamente tres características fundamentales, ellas son: • La electricidad a diferencia del gas y del agua, no puede almacenarse y el productor de la energía eléctrica tiene poco control sobre el consumo en cualquier instante.

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Uno de los objetivos de la operación de un sistema de potencia es hacer que la potencia generada en las centrales sea igual a la potencia que demandan los usuarios a todo instante, manteniendo los niveles de tensión y corriente. Centrales Eléctricas I Ing. Juan Renzo Illacutipa Mamani Escuela Profesional de Ingeniería Mecánica Eléctrica CARACTERÍSTICAS QUE INFLUYEN. Para ello se parte de un estudio de carga diaria como se muestra en la figura donde la carga se puede dividir en dos componentes, una carga constante llamada carga base y otras cargas llamadas picos, que dependen de la hora.

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Centrales Eléctricas I Ing. Juan Renzo Illacutipa Mamani Escuela Profesional de Ingeniería Mecánica Eléctrica CARACTERÍSTICAS QUE INFLUYEN.

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Centrales Eléctricas I Ing. Juan Renzo Illacutipa Mamani Escuela Profesional de Ingeniería Mecánica Eléctrica CARACTERÍSTICAS QUE INFLUYEN. • La carga se incrementa en forma continua por lo que el sistema de potencia debe adicionar centros de generación con la finalidad de satisfacer el crecimiento de la demanda. Asimismo las líneas de transporte deben de proyectarse de tal manera que estén preparados a modificaciones y/o ampliaciones con el correr de los años.

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Centrales Eléctricas I Ing. Juan Renzo Illacutipa Mamani Escuela Profesional de Ingeniería Mecánica Eléctrica CARACTERÍSTICAS QUE INFLUYEN. • Para generar electricidad se requiere de combustible, como el carbón, petróleo, gas; o de energía potencial de ríos; todos ellos generalmente alejados de los centros de consumo de electricidad, por lo que uno de los problemas consiste en localizar la central de generación y la distancia de transporte que influye directamente en el costo.

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Centrales Eléctricas I Ing. Juan Renzo Illacutipa Mamani Escuela Profesional de Ingeniería Mecánica Eléctrica CARACTERÍSTICAS QUE INFLUYEN. Un aspecto adicional es la influencia sobre el paisaje y la ecología.

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Centrales Eléctricas I Ing. Juan Renzo Illacutipa Mamani Escuela Profesional de Ingeniería Mecánica Eléctrica GENERACIÓN DE ELECTRICIDAD. Una central eléctrica es una instalación capaz de convertir la energía mecánica, obtenida de otras fuentes de energía primaria, en energía eléctrica. En su mayor parte la energía mecánica procede de: • De la energía térmica suministrada al agua mediante la combustión del gas natural, petróleo o del carbón, o a través de la energía de fisión del uranio (nuclear). • La transformación de la energía potencial del agua almacenada en un embalse

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Centrales Eléctricas I Ing. Juan Renzo Illacutipa Mamani Escuela Profesional de Ingeniería Mecánica Eléctrica GENERACIÓN DE ELECTRICIDAD. Otras fuentes que han obtenido una utilización limitada hasta la fecha son las energías geotérmica y mareomotriz. También se han utilizado para generación de pequeñas cantidades de energía eléctrica la energía eólica y la energía solar.

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Centrales Eléctricas I Ing. Juan Renzo Illacutipa Mamani Escuela Profesional de Ingeniería Mecánica Eléctrica GENERACIÓN DE ELECTRICIDAD.  CENTRAL HIDROELÉCTRICA Es aquella en la que la energía potencial del agua almacenada en un embalse se transforma en energía cinética necesaria para mover la turbina (motor primo) y esto al generador, transformando la energía mecánica en energía eléctrica. Las centrales hidroeléctricas se construyen en los causes de los ríos, creando un embalse para retener el agua. Para ello se construye una presa, apoyado generalmente en alguna montaña.

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Centrales Eléctricas I Ing. Juan Renzo Illacutipa Mamani Escuela Profesional de Ingeniería Mecánica Eléctrica GENERACIÓN DE ELECTRICIDAD.  CENTRAL HIDROELÉCTRICA La masa de agua embalsada se conduce a través de una tubería hacia los álabes de la turbina, la cual está acoplada al generador. Así el agua transforma su energía potencial en energía cinética, que hace mover los álabes de la turbina.

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Centrales Eléctricas I Ing. Juan Renzo Illacutipa Mamani Escuela Profesional de Ingeniería Mecánica Eléctrica GENERACIÓN DE ELECTRICIDAD.  CENTRAL HIDROELÉCTRICA  Agua embalsada  Presa  Rejas filtradoras  Tuberia forzada  Conjunto de grupos turbina-alternador  Turbina  Eje  Generador  Líneas de transporte de energía eléctrica  Transformadores

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Centrales Eléctricas I Ing. Juan Renzo Illacutipa Mamani Escuela Profesional de Ingeniería Mecánica Eléctrica GENERACIÓN DE ELECTRICIDAD.  CENTRAL HIDROELÉCTRICA Una central no almacena energía, sino que la producción sigue a la demanda dada por los usuarios; como esta demanda es variable a lo largo del día, y con la época del año, las centrales eléctricas pueden funcionar con una producción variable. Sin embargo, la eficacia aumenta si la producción es constante; para ello existe un camino para almacenar la energía producida en horas de bajo consumo, y usarla en momentos de fuerte demanda, mediante las centrales hidráulicas de bombeo.

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Centrales Eléctricas I Ing. Juan Renzo Illacutipa Mamani Escuela Profesional de Ingeniería Mecánica Eléctrica GENERACIÓN DE ELECTRICIDAD.  CENTRAL HIDROELÉCTRICA Estas centrales tienen dos embalses situados a cotas diferentes. El agua almacenada en el embalse superior produce electricidad al caer sobre la turbina, cubriendo las horas de fuerte demanda. El agua llega posteriormente al embalse inferior, momento en que se aprovecha para bombear el agua desde el embalse inferior al superior, usando la turbina como motor, si esta fuera reversible, o el alternador.

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Centrales Eléctricas I Ing. Juan Renzo Illacutipa Mamani Escuela Profesional de Ingeniería Mecánica Eléctrica GENERACIÓN DE ELECTRICIDAD.  CENTRAL HIDROELÉCTRICA  Embalse superior  Presa  Galeria de conducción  Tuberia forzada  Central  Turbinas y generadores  Desagües  Líneas de transporte de energía eléctrica  Embalse inferior o río

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Centrales Eléctricas I Ing. Juan Renzo Illacutipa Mamani Escuela Profesional de Ingeniería Mecánica Eléctrica GENERACIÓN DE ELECTRICIDAD.  CENTRAL TÉRMICA Es una instalación en donde la energía mecánica que se necesita para mover el rotor del generador y por tanto obtener la energía eléctrica, se obtiene a partir del vapor formado al calentar el agua en una caldera. El vapor generado tiene una gran presión al salir de las toberas (corona fija) y llega a las turbinas, para que en su expansión (energía de presión), sea capaz de mover los álabes (rotor o rodete ) de las mismas, transformándose en energía mecánica entregando el eje de la turbina esta energía al generador eléctrico.

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Centrales Eléctricas I Ing. Juan Renzo Illacutipa Mamani Escuela Profesional de Ingeniería Mecánica Eléctrica GENERACIÓN DE ELECTRICIDAD.  CENTRAL TÉRMICA Este tipo de centrales térmicas son: de carbón, petróleo o de gas natural. El Gas de Camisea, según los estudios de exploración realizados por la SHELL, tiene gran cantidad de metano y sin contenido de azufre, lo que favorece la operación de las centrales térmicas, al tener mayor poder calorífico para la combustión, con un aumento del salto térmico disponible, mayor eficiencia térmica y menor contaminación del medio ambiente.

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Centrales Eléctricas I Ing. Juan Renzo Illacutipa Mamani Escuela Profesional de Ingeniería Mecánica Eléctrica GENERACIÓN DE ELECTRICIDAD.  CENTRAL TÉRMICA En dichas centrales la energía de la combustión del carbón, petróleo o gas natural se emplea para transformar el agua de líquido en vapor. Estas centrales termoeléctricas pueden ser: • Centrales térmicas a vapor ( turbina de vapor) • Centrales térmicas de cogeneración • Centrales térmicas de gas ( turbina de gas) • Centrales térmicas de ciclo combinado