CENTRAL HIDROELÉCTRICA DEL MANTARO “SANTIAGO ANTÚNEZ DE MAYOLO”
UBICACIÓN Está ubicada en la provincia de Tayacaja, departamento de Huancavelica, es la parte fundamental del Complejo Hidroenergético del Mantaro y la central eléctrica más importante del país. Tiene una potencia de 798 megawatts (MW). Emplea las aguas del río Mantaro, que, luego de ser almacenadas en la represa de Tablachaca, son conducidas hasta aquí por un túnel de 19.8 kilómetros de largo y 4.8 metros de diámetro. En esta quebrada, las aguas descienden por tres tubos de 3.3 metros de diámetro, experimentando una caída neta de 748 metros, y poniendo en movimiento siete turbinas Pelton (de eje vertical y cuatro inyectores), cada una de las cuales genera 114 MW.
Luego, las aguas turbinadas salen por el puente-tubo de 100 metros de largo que se observa en la parte baja izquierda de las fotos y son conducidas mediante un túnel de 800 metros de largo hasta la central Restitución, que conforma la segunda etapa (Mantaro 2) de este complejo hidroenergético, que suma, con el aporte de ambas, una potencia total de 1008 MW.
CENTRAL HIDROELÉCTRICA SANTIAGO ANTUNEZ DE MAYOLO (MANTARO)
La Central Hidroeléctrica del Mantaro es la más grande e importante del Perú. Esta majestuosa obra está ubicada en el distrito de Colcabamba, provincia de Tayacaja. Produce 798 Mw, con una caída neta de 748 m también con turbinas Pelton y representa aproximadamente el 40% de la energía del país y alimenta al 70% de la industria nacional que está concentrada en Lima.
Hasta el año 2012 fue la central eléctrica más importante del país, pero en julio del 2012 fue desplazada por la central térmica Kallpa y luego, en noviembre del mismo año, también por la central térmica Chilca Uno. Tiene una potencia de 798 megawatts (MW). Emplea las aguas del río Mantaro, que, tras ser almacenadas en la represa de Tablachaca, son conducidas hasta aquí por un túnel de 19.8 kilómetros de largo y 4.8 metros de diámetro. En esta quebrada, las aguas descienden por tres tubos de 3.3 metros de diámetro, experimentando una caída neta de 748 metros, y poniendo en movimiento siete
turbinas Pelton (de eje vertical y cuatro inyectores), cada una de las cuales genera 114 MW.
Luego, las aguas turbinadas salen por el puente-tubo de 100 metros de largo que se observa en la parte baja izquierda de las fotos y son conducidas mediante un túnel de 800 metros de largo hasta la central Restitución, que conforma la segunda etapa (Mantaro 2) de este complejo hidroenergético, que suma, con el aporte de ambas, una potencia total de 1008 MW. Fue inaugurada en 1973, con sus turbinas 1, 2 y 3, y luego en 1979 se le añadió las turbinas 4, 5, 6 y 7. Pertenece a la estatal Electroperú.
HISTORIA DEL COMPLEJO
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, 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. Entre 1954 y 1961, se realizaron diversos estudios preliminares, a cargo de consultores de EE UU, 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 delrío 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 Gruppo GIE Impregilo de Italia, las que se llevaron a cabo entre marzo y junio de 1966. El Contrato de suministro, construcción y financiamiento del Proyecto del Mantaro se firma el 1 de setiembre de 1966, comenzando a llegar los equipos para la construcción, entre enero y junio de 1967, con lo que se iniciaron las obras civiles. Dichas obras deberían de comenzar por los trabajos que permitieran viabilizar el complejo en la zona. Un aspecto importante de estos trabajos, lo constituyó la construcción de nuevos caminos que permitieron transportar los materiales y equipos necesarios. Asimismo, la mejora de los caminos existentes, 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. 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, luego 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. Esta etapa se inauguró 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. Han pasado más de 36 años desde que se iniciaron las obras del Proyecto Mantaro y aunque las obras principales han concluido, se continúan realizando obras de afianzamiento hídrico en la cuenca del río Mantaro y otras obras de mejoramiento del sistema, con el fin de garantizar un buen servicio y llevar más energía eléctrica y con ella el progreso a los muchos pueblos del país. 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, uno siente el estremecimiento propio de apreciar las grandes obras del género humano.
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.
ETAPAS: • 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 se 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.
DESCRIPCIÓN La Cuenca Hidrográfica del Mantaro está ubicada en la región central del país y abarca los departamentos de Pasco, Junin, Huancavelica y Ayacucho. El río Mantaro se origina en el Lago Junín, el cual está regulado por la presa de Upamayo, el reservorio de regulación estacional más importante del país. Ubicado a 4080 msnm, el Lago Junín tiene una capacidad total de 556 MMC y un volumen útil máximo regulable de 441 MMC.
Programa de Afianzamientos Hídricos Debido a la variación del caudal del río Mantaro entre las épocas de estiaje y de lluvias, se hace necesaria la construcción de obras de regulación con el objeto de minimizar el riesgo de escasez de agua y al mismo tiempo optimizar el uso de la capacidad instalada del complejo.
Los excedentes de agua durante las épocas de lluvia pueden ser almacenados y utilizados durante los meses de estiaje, entre mayo y octubre, para aumentar el caudal del río hasta el nivel requerido de 96 m3/seg, cubriendo así los déficits de agua para la generación de energía. Electroperú, viene ejecutando obras de afianzamiento hídrico en las lagunas de la Cuenca media y alta del río Mantaro desde 1993. Actualmente existen presas de regulación por un total de 201.66 MMC en las subcuencas de los ríos Pachacayo, Moya, Quillón y Sur Oeste del Lago Junín. En la parte alta del río Pachacayo, en la subcuenca del río Cochas se encuentran: las presas de Huaylacancha, Carhuacocha, Azulcocha y Tembladera, que totalizan un volumen regulado de 56.93 MMC. En la subcuenca del río Piñascocha se construyeron las presas de: Vichecocha, Yuraccocha y Ñahuincocha, con una regulación total de 14,2 MMC. En la sub-cuenca del río Quillón se han construido 5 presas que regulan un total de 56 MMC en las lagunas de: Coyllorcocha, Yurajcocha, Balsacocha, Huichicocha, Ñahuincocha. En la subcuenca del río Moya se regulan 42.78 MMC aprovechando el vaso natural de la Laguna Chilicocha. Esta laguna se desaguó a través de un túnel de descarga regulada a 40 metros de profundidad, y recupera su nivel máximo mediante una obra de captación en el río Callancocha, consistente en una bocatoma, un túnel de aducción y un canal hasta la laguna.
La Central Hidroeléctrica Santiago Antúnez de Mayolo está constituida por tres componentes principales: 1. La represa de Tablachaca: posibilita el almacenamiento y regulación de las aguas tomadas del río Mantaro. 2. El túnel de aducción: tiene una longitud aproximada de 18,830 metros entre la toma y la cámara de válvulas. 3. La casa de máquinas: ubicada sobre la margen izquierda del río Colcabamba. Contiene siete turbinas tipo Pelton, de eje vertical, de cuatro chorros, 114 MW, 450 rpm., accionadas por un salto hidráulico de 820 m. Los transformadores (22 en total) son monofásicos de 13.8/220 kV, y están ubicados en la parte exterior del edificio de la casa de máquinas. La central de Restitución fue construida posteriormente, en 1985, y es accionada por las aguas turbinadas de la Central Santiago Antúnez de Mayolo, las cuales son transportadas a través de un puente-tubo de 93 metros de largo y 5 metros de diámetro, que empalma con un túnel de aducción de 790 metros de longitud que pasa por debajo del campamento de campo Armiño y llega hasta la margen derecha del río Mantaro desde donde son devueltas las aguas represadas en Tablachaca, consta de tres turbinas de 70 MW cada una lo que permite una producción total de 210 MW de potencia. Represa de Tablachaca
Ubicada en el distrito de Mariscal Cáceres, Provincia de Tayacaja, departamento de Huancavelica, forma parte del Complejo Hidroenergético del Mantaro, embalsando el agua de este río y proveyendo de ella a las dos centrales
que
lo
conforman.
Posee una capacidad de 7 millones de metros cúbicos. Su muro de contención tiene una altura de 77 metros, y una longitud en su cresta de 180 metros. El agua aquí almacenada es transportada, por un túnel de 19.8 kilómetros, hasta la central Santiago Antúnez de Mayolo, donde, al caer (entubada) desde 748 metros de altura genera la fuerza que mueve las turbinas de dicha central. Pertenece a la estatal empresa Electroperú.
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:
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, estese encuentra sumergido dentro del embalse y tiene una alta eficiencia para partículas mayores de 0.2 mm
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 la reacción y desde aquí se inicia el túnel de aducción.
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
MANTENIMIENTO A LA CENTRAL HIDROELECTRICA DE MANTARO
Las centrales hidroeléctricas del complejo Mantaro, Santiago Antúnez de Mayolo y restitución, combinan cuatro elementos fundamentales: agua, caída, turbina y generador. a fin de mejorar los índices de utilización de planta y la calidad del proceso de producción, en este complejo se realiza un estricto cumplimiento de los programas de mantenimiento de los componentes electromecánicos de los grupos generadores. En este complejo se realiza un estricto cumplimiento de los programas de mantenimiento
tanto mayor como preventivo
de los componentes
electromecánicos de los grupos generadores , después de ciertas horas de funcionamiento acumuladas, y luego del diagnóstico y evaluación de un grupo generador se toma la decisión de ejecutar su mantenimiento mayor cuyo objetivo es asegurar la disponibilidad, confiabilidad, y operatividad del mismo, así para extender su vida útil de sus principales unidades funcionales. El trabajo de mantenimiento es: Se inicia con el desmontaje del grupo. Se desmonta el generador auxiliar. Luego los anillos rosantes, las porta escobillas y los cables eléctricos de fuerza. Así mismo se retiran las cubiertas metálicas, los cojinetes, el rodete Pelton y finalmente se extrae el conjunto rotorico. Con el rotor extraído
el estator queda libre para la inspección
y
diagnóstico de su devanado y núcleo magnético. Se realizan las mediciones
de aislamiento índices de polarización y
tensión aplicada. También se realizan los controles de la resistencia de contacto de las semi bobinas respecto al núcleo magnético y la inspección visual de las mismas. Lo cual permite identificar las zonas con alta presencia de descargas parciales e identificar el estado de la pintura de protección contra el fenómeno eléctrico, asimismo el grado de deterioro de la superficie externa del aislamiento.
Como resultado de las acciones de inspección y controles al estator se puede identificar
y cuantificar la necesidad de cambio de las semi bobinas.
Se
aprecia la colocación de las nuevas semi bobinas, se restaura la pintura de protección contra las descargas parciales de las semi bobinas
no
reemplazadas el resto de unidades funcionales se interviene de acuerdo a su estado operativo y de conservación. En el rotor, según el resultado de los controles de aislamiento e impedancia se decide su reparación, sino alcanza su valor mínimo de impedancia y algún polo presenta caída de tensión requiere de intervención que consiste en lo siguiente: Se retira el polo de la corona polar. Se extrae el devanado del núcleo magnético del polo. Se traslada el devanado al taller. Se quema el aislamiento de devanado en el horno. Se realiza la limpieza con esmeril y lija el material aislante de las espiras de cobre del devanado. Se instala el material aislante entre las espiras del devanado. Se coloca el devanado en la prensa. Se instala en el horno para polimerización de las resinas del aislamiento nuevo. Se retira del horno. Se hace la limpieza de las resinas restantes y se realizan las pruebas finales. Luego se realiza el pintado general. El ensamble del devanado del núcleo al polo. El montaje en la corona polar y las pruebas de aislamiento e impedancia en conjunto.
Concluido el mantenimiento del estator, rotor y otras partes del grupo se procede a reponer el conjunto rotorico a la fosa del estator. Una vez colocado el rotor se inicia el montaje de cojinetes, sistema de refrigeración, cubiertas metálicas, regulador de velocidad, rodete Pelton, generador auxiliar, anillos rosantes y cables eléctricos de fuerza, control y medida. Concluido con el montaje definitivo de las unidades funcionales el generador que expedito para las pruebas finales con arranque de grupo, se realiza el giro gradual del grupo hasta alcanzar la velocidad nominal de resultado positivo continuándose con el proceso de excitación del grupo hasta la tensión nominal. Se hace el paralelo con el sistema y la toma de carga gradual hasta su potencia de operación. Finalmente después de una operación con carga y comportamiento estable del grupo se procede a disponerlo a su operación comercial, culminándose de esta manera el proceso de oberjol El evento ejecutado garantiza la operación confiable del grupo en los siguientes 10 años.
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.
Electroperú tiene plan de proyectos por S/. 2,578 millones hasta el 2020
Otro proyecto de Electroperú es la iniciativa del Segundo Túnel del Complejo Hidroeléctrico Mantaro y Central Hidroeléctrica Mollepata, el cual utilizará el agua almacenada en el reservorio de salida de la hidroeléctrica Santiago Antúnez de Mayolo, y el agua que no es utilizada para generación eléctrica en la hidroeléctrica Restitución y que es devuelta al río Mantaro, principalmente en épocas de avenida del río. Para ello se construirá un segundo túnel paralelo al existente en el Complejo del Mantaro, la que facilitará la construcción de la Central Hidroeléctrica Mollepata, con una potencia instalada de 592 Mw. Según el informe de Class & Asociados, el proyecto es financieramente rentable, de acuerdo a los estudios técnicos y económicos elaborados de acuerdo a las condiciones del mercado actual. Este proyecto sería promocionado por Pro Inversión bajo el esquema de APP y la inversión ascendería a S/. 2,084.68 millones.
En
cuarto
lugar
está
el
proyecto
de
Modernización
del
Sistema
Hidrometeorológico y del Sistema de Control de Lagunas Reguladas del Complejo Hidroenergético del Mantaro, que comprende la adquisición e
instalación de equipos para medir en tiempo real el nivel de agua de las lagunas lo que permitirá optimizar el uso de los recursos hídricos en las obras. La inversión a ser realizada en este proyecto asciende a S/. 14.99 millones a culminarse en el año 2014.
