&I#I' &I#I' '(C)IC '(C)IC " CE)'*" CE)'*" HI+*E"(C'*IC P$'E M"I) Resumen— En Este documento se realizara el estudio del Complejo Hidroeléctrico Paute Integral en donde se encuentran las centrales de molino las cuales encuentran en operación, en las cuales se realizara el estudio de cada uno de sus elementos, sistemas de control monitoreo y comunicación.
Hidroeléctrico, emblaze, Paute, Molino. Hidroeléctrico,
Palabras claves—
I. Introduccion
"
L Comple Complejo jo Hidro Hidroelé eléctr ctrico ico Paute Paute integra integrall está está conf confor orma mado do por por Maza Mazar, r, Moli Molino nos, s, Sopl Soplad ador oraa y Carden Cardenill illos, os, las cuatro cuatross centra centrales les en cascad cascadaa que utilizan el caudal del Rio Paute para la generacion de energa! energa! "sta #idroeléctricas se encuentran u$icadas en la pro%incia del &zuay, Ca'ar y Morona Santiago! La central Mazar tiene una potencia instalada de ()*M+, la cual cual está está consti constitui tuida da por una repre represa sa de enroca enrocado do con pantalla de #ormign, formando un gran em$alse de -./
del lmite entre los cantones Paute y 2uac#apala, se o$ser%a una e0tensa reser%a de agua de -( 9ilmetros de e0tensin #asta #asta la presa presa de Mazar Mazar,, donde donde se acumu acumula la un %olume %olumen n má0imo de /(* millones de metros c8$icos de agua! Con esta cantidad se puede a$astecer de agua para la generacin de energa durante unos cuatro meses en épocas de estiaje!
. EM!"#E M"$%
"m$alse &maluza está construido de #ormign tipo &rco@ 2ra% 2ra%ed edad ad de ()* ()* metr metros os de altu altura ra y una una long longit itud ud en la coronacin de /7* metros, tiene una longitud de (7 9ilmetros u un %olumen total de (7 #ectmetros c8$icos, la presa, cuenta con tres %ertederos con seis compuertas radiales de (7 metros de anc#o! 6os tomas de agua están incorporadas en la presa en el lado izquierdo, una sir%e para la fase &= y la otra para la fase C, además la presa esta pro%ista de dos desagAes de fondo estos son de tipo %ál%ula de compuerta y disipadora de cono 3 d e % o l u m e n t o t a l , e s t a c e n t r a l a p ort or t a #ueco! Cada uno de estos desagAes maneja un caudal má0imo hm apro0i apro0imad madam ament entee con 1** 2+#3a 2+#3a'o, 'o, su caract caracter erst stica icass de ((7!4 m 3seg! "l esqu esquem emaa para para el des% des%o o del del ro ro paut pautee dura durant ntee la principal es tener un gran em$alse el cual permite regular el caudal del rio Paute, retiene los materiales solidos que arrastra construccin de la presa consisti de un t8nel parcialmente re%est stid ido o de #orm #ormig ign n de (7m (7m de diám diámet etro ro y 414m 414m de el rio ayudando a la continuidad de operacin del em$alse re%e longitud, com$inado con una atagua de -* metros de altura &maluza! La central Molino tiene una potencia instalada de ((**M+, ((**M+, situada aguas arri$a y una atagua de (* metros aguas a$ajo! se encuentra u$icada aguas de$ajo de la central Mazar, esta "l esquema se #a dise'ado para una descarga de (;**m 3seg! central aporta apro0imadamente con /.** 2+# anualmente Sin re$osar las ataguas La toma toma de agua agua en el "m$a "m$als lsee &malu maluza za se real realiz izaa que que cu$r cu$ree el -45 -45 de la dema demand ndaa de nues nuestr tro o pais pais,, está está mediante una estructura de #ormign, localizada en la cara comp compue uest staa por por la pres presaa 6ani 6aniel el Pala Palaci cios os es de tipo tipo arco arco aguas arri$a de la presa, pro%ista con rejillas y compuertas de gra%edad, dise'ada para un caudal de 7** m-3s! La central Sopladora se encuentra u$icada en el margen acero so$re ruedas fijas! Las compuertas son de -!4m e anc#o derec#o del rio paute, aguas de$ajo de las centrales Mazar y por )!4m de alto! Se us una tu$era de acero para lle%ar el Molinos entre las pro%incias de &zuay y Morona Santiago! agua desde la toma al t8nel de carga! "n la Presa la temperatura media anual c alculada es de (-!) "sta central captará los caudales tur$inados de #asta (4* m -3s grados centgrados, la má0ima de 7*!* grados centgrados y la direct directame amente nte de los dos t8nele t8neless de descar descarga ga de la centra centrall Molino y los conducirá #asta la casa de máquinas su$terránea mnima de 1!* grados centgrados! La #umedad relati%a es del 1/!(5 y la e%aporacin media anual en el e%apormetro es de a tra%és de un t8nel de carga de /,) 9m de longitud y una tu$er tu$era a de presi presin n de --1m! --1m! Cuando Cuando la centra centrall entre entre en (!*74mm! funcionamiento tendra una potencia de /1)M+y un promedio de 7)**2+#, a tra%és de - unidades con tur$inas tipo :rancis! La centra centrall Carden Cardenill illo o se encuen encuentra tra en estudi estudio o para para su construccin posteriormente la cual tendra una potencia de 4.; M+ y aportara con --** 2+# al a'o!
II. Central hidroelectrica hidroelectrica molino "l proyect proyecto o Hidro Hidroelé eléctr ctrico ico Paute Paute Molino Molino se encuen encuentra tra aguas de$ajo de la central Mazar conocida com8nmente como cola de San Pa$lo! :ue construida en dos etapas, la primera y la ! La cual genera anualmente /.** 2+#, actualmente, el -45 de la demanda de energa eléctrica! eléctrica! La central Mazar se encuentra en el sector de C#icti, cerca ?
(..* por la firma Gurimoto! Se trajo al em$alse en piezas donde fue ensam$lada! Pesa -/4 toneladas y puede superar una profundidad de agua de #asta ((* metros para alcanzar y e0cluir los slidos depositados #asta esa profundidad! "sto #ace que esta draga sea un equipo muy especial y poco com8n en el mundo! La draga &maluza B es completamente eléctrica, tra$aja con la energa generada en la Central Molino desde donde donde es transp transport ortada ada por una lnea de (; 9ilme 9ilmetro tross de longitud que parte desde el patio de manio$ras so$re la Casa de Máquinas!
:igura (! "m$alse &maluza de la Central Central Molinos
Para el control de los %ol8menes sedimentados, C"L"C C"L"C "P HB6RP&DE" realiza semestralmente $atimetras a lo largo del del em$a em$als lse, e, lo cual cual perm permit itee mant manten ener er la info inform rmac aci in n continuamente actualizada!
:igura -! 6raga en el Rio Rio Paute
!. C$*' +E M-$I)# Cuenta con un cuarto de máquinas que se encuentra en una ca%erna su$terránea! "l gran gran %olum %olumen en de slido slidoss deposi depositad tados os en el em$als em$alsee amaluza, la amenaza que ésta sedimentacin representa representa para el funcionamiento de la central molino y por tanto la necesidad de manejar esta sedimentacin, tienen como origen por un lado el alto grado de erosin de la cuenca del ro Paute y por otro otro lado lado la ausenc ausencia ia de la presa presa mazar mazar durante durante casi casi dos década décadass una de cuyas cuyas finali finalidad dades es es reten retener er sedime sedimento ntoss e%itando que finalmente se depositen en el em$alse amaluza ya construido!
!.. /E)E*+*E# /E)E*+*E# Cuenta con generadores di%ididos en dos ramales que se su$di%iden en cinco ramales para la fase &= y la fase C, los generadores de la :ase &= son de marca Siemens, mientras que los de la fase C son de marca &nsaldo &nsaldo Marelli
:igura /! 2eneradores de la :ase &= &=
:igura 7! Presa 6aniel Palacios
#edimentación y +raga del embalse "n la actu actual alid idad ad este este mane manejo jo se real realiz izaa en las las zona zonass aleda'as a la presa #asta (*** metros #acia aguas arri$a para e%itar que la sedimentacin tapone el desagAe de fondo y la toma de carga! Para el efecto se tra$aja con una draga de tipo succin con cortador #idráulico por c#orro! Se trata de una draga de ;; metros de largo por 1 metros de anc#o 7,74 metros de alto construida en el Fapn en el a'o
:igura 4! 2eneradores de la :ase C
:igura )! Sistemas de $om$as $om$as
Cada Cada genera generador dor o tur$in tur$inaa tiene tiene dispu dispuest estaa una %ál%ul %ál%ulaa #isté #istéric ricaa en la toma toma de los ramale ramales, s, esta esta %ál%ul %ál%ulas as operan operan #idráulicamente y son controladas por sistema oleodinámico!
:igura 1! Sistemas de control control :igura ;! ál%ula B.2. TURBINA TURBINA
La tur$ina es de tipo Pelton de ejes %erticales para las dos fases, además cuenta con sensores de %elocidad, con dos tipos de protecciones una eléctrica y una mecánica, tiene un ser%o motor! Para le%antar al generador cuenta con dos $om$as una de corriente alterna y otra de corriente contin8a! :igura .! Sistemas leodinámico
!.0. '*)#1*M+* '*)#1*M+* Eiene un transformador principal principal que cuenta con con $arras encapsuladas por las que pasan (-!1 9, en la parte superior tiene unas rieles donde descansan los ca$les que lle%an los 7-* 9 #acia la su$estacin, el aislamiento que cuenta es de tipo aceite!
:igura (*! Eransformador Eransformador Principal
:igura (7! 2a$inete de monitoreo monitoreo
"l sistema de comunicacin que utiliza es tipo L&J, la cual se enca encarg rgaa de la comu comuni nica caci cin n entr entree toda todass las las unid unidad ades es terminales remotas 67* y el SC&6&3"MS I&37( a tra%és de una red de alta %elocidad a (**M=3s! 6entro de los $loques funcionales se incluyen funciones tales comoK Ji%el Maestro 3 Sistema de de 2erencia de "nerga :igura ((! &larma del Eransformador Eransformador @ Config Configura uraci cin n del del Siste Sistema ma Centro Centro de Contro Control! l! @ Sup Super%i er%issin in del del :unci uncion onaamien mientto y Recur ecurso soss del del !.2. #I#'EM +E C)'*" 3 CM$)ICCI)E# Sistema! B.4.1. Sistema Sistema Scada Scada @ Mane Manejo jo y Man Mante teni nimi mien ento to de de la =as =asee de 6at 6atos os tan tanto to en tiempo real, como fuera de lnea! "l cuarto de máquinas opera con un sistema Scada Sardn, @ Sis Sistema tema de Comun omunic icaacin cin con otros tros Centr entros os de con un sistema de control I3& 7( de 2eneral "lectric, la cual Control por medio del protocolo BCCP! se encarga del control de la generacion #idroeléctrica! Las @ =arr =arrid ido o de los dato datoss desde desde las las Dnida Dnidade dess Eerm Eermin inal ales es unidades unidades remotas remotas 67* sol las encargada encargadass de realizar realizar la$ores Remotas! de adquisicin de datos o informacin, super%isin y control Ji%el &dquisicin &dquisicin de 6atos 6atos 3 Dnidades Eerminales Eerminales Remotas Remotas de los distintos equipos y maquinas! @ =arrido de de lo los 6a 6atos! @ Proc Proces esam amie ient nto o de de los los 6ato 6atos! s! @ Secuen Secuencia cia de &rran &rranque que y Parada Parada &utom &utomáti ática ca para para las Dnidades 2eneradoras ! @ Secu Secueenci nciador ador de de "%e "%ent ntos os!! @ Con Control trol Super uper%i %iso sorrio! io! @ Con Control trol de Lazo azo Cerra rrado par para Pote otencia ncia &cti &cti%a %a 3 Control de Lazo Cerrado para Potencia Reacti%a! @ Bnte Bnterf rfaz az Huma Humano no@M @Máq áqui uina na!!
@ @ @ @ @ @ @ @
Cont Contro roll de las las Comp Compue uert rtas as del del &li &li%i %iad ader ero! o! Bnte Bnterc rcam am$i $io o de Bnfo Bnform rmac aci in n con otr otros os Jod Jodos os!! Bnte ntercam$io de Bnformacin con 6ispositi%os Bnteligentes! Siste Sistema ma de Config Configura uraci cin n y Parame Parametri trizac zacin in!! Prot Protoc ocol olo o de de Com Comun unic icac aci in n 6JP 6JP -!*i -!*i!! Prot Protoc ocol olo o de de Com Comun unic icac aci in n M6 M6=D =DS! S! Prot Protoc ocol olo o de Comu Comuni nica caci cin n PR PR:B :B=D =DS! S! Lengu Lenguaje ajess de Progra Programac macin in de 8ltima 8ltima genera generaci cin n con con sus compiladores, depuradores y enlazadores!
:igura (4! Sistema de control de protecciones
:igura (-! Eerminal remota
!.2.4. #istema de protecciones "n el sistema de protecciones eléctricas mecánicas, entre las más principales eléctricas tenemos falla tierra, falla motor, so$re %oltajes, falla de $arras, aperturas de disyuntor de su$ estacin entre otras, mientras que en protecciones mecánicas tenemos tenemos so$re so$re proteccio protecciones nes eléctric eléctricas, as, so$re proteccio protecciones nes mecánicas, %i$raciones,
:igura (/! Sistema de control de protecciones
III. Conclusiones La #idroeléctrica Paute fue una de las primeras en a$astecer de energa a nuestro pais, después de los a'os se la ampliacin al Complejo Paute Bntegral, con el cual se fue ampliando a Molino Molinos, s, Soplad Sopladora ora que se encuen encuentra tra en constr construcc uccin in y Carden Cardenil illo lo que se encuen encuentra tra en estudi estudios os para para su pr0im pr0imaa construccin #aciendo a esta Complejo Paute Bntegral uno de los grandes generadores de energa eléctrica del pais! La cent entral ral Mol Molino ino cum cumple ple con con todo todoss las las norm normas as am$ientales, de tal manera que generan una energa limpia, ya que que apro apro%e %ec# c#aa las las agua aguass del del Rio Rio Paut Pautee para para toda toda su generacion!
"l em$alse de &maluza en una de los grandes y una presa más altas de américa por su tipo de construccin! La centra centrall Molino Molino cuenta cuenta con un siste sistema ma Scada Scada para para realizar el control y monitoreo de cada uno de sus elementos! Referencias (
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