Universidad Centroamericana José Simeón Cañas
Investigación sobre las centrales hidroeléctricas de El Salvador
José Luis Henríquez Carlos 00010813 Fátima Eloísa Alvarado Ortiz 00043813 Leonel José Henríquez Orellana 00034913 Elmer Oswaldo Romero Linares 00065813
4 de Abril de 2016 1
Índice
1.
2 1.1. Energía hidráulica, pequeñas y grandes centrales hidroeléctricas ……………………………………………………… .. 2 1.2. Turbinas normalmente utilizadas en centrales hidroeléctricas. hidroeléctric as. 2 2. Contenido …………………………………………………………………….…… 4 2.1. Ubicación geográfica y río de alimentación ……………………. 4 2.2. Altura bruta y neta de salto ………………………………………. 5 2.3. Caudal de diseño ………………………………………………….. 5 2.4. Tipo de turbina, velocidad de rotación y potencia reducida …. 6 2.5. Potencia de cada generador generador en KVA, Factor de de potencia, voltaje de operación del generador y velocidad de rotación. …………... 7 2.6. Voltaje de interconexión con la red. ……………………………. 7 3. Referencias bibliográficas. …………………………………………………….. 8 Las centrales hidroeléctricas…………………… hidroeléctricas……………………………………………… ……………………………… ……
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1. Las centrales hidroeléctricas El presente trabajo consiste en el estudio de las Investigación sobre características técnicas de las pequeñas y grandes centrales hidroeléctricas de El Salvador activas actualmente. El objetivo es comprender la importancia de centrales hidroeléctricas del país, para lo cual es necesario realizar un estudio a profundidad, con el fin de conocer todas las propiedades de las centrales.
1.1. 1.1.
Energía hidr áulica, pequeñas y grandes grand es centrales hidr oeléctric as
Para el estudio es necesario tener presente algunas definiciones importantes. Energía hidroeléctrica es aprovechamiento de la energía potencial acumulada en el agua para generar electricidad. La energía hidroeléctrica que se puede obtener en una zona depende de los cauces de agua y desniveles que tenga, y existe, por tanto, una cantidad máxima de energía que podemos obtener por este procedimiento. La función de una central hidroeléctrica es utilizar la energía potencial del agua almacenada y convertirla, primero en energía mecánica y luego en eléctrica. La importancia de las pequeñas centrales hidroeléctricas del país es el abastecimiento de energía a las pequeñas comunidades ya que hay algunas comunidades donde no hay abastecimiento eléctrico de las grandes empresas como la pequeña central hidroeléctricas de Carolina ubicada en el departamento de San Miguel aportando electricidad a 60 viviendas en La Chácara. Las grandes centrales hidroeléctricas son las que proporcionan la mayoría de electricidad consumida en el país como la central 15 de septiembre.
FIGURA 1. Presa hidroelectrica 15 de septiembre
1.2. 1.2.
Turbin as nor malmente util izadas en centrales centr ales hidr oeléctric as
Es muy importante recalcar el tipo de turbina que manejan las centrales hidroeléctricas se puede categorizar en dos la primera acción que la turbina a utilizar son las pelton este tipo de turbinas se ubican al inicio de las cuencas de los ríos debido a la altura de salto es mucho mayor que las otras turbinas y la segunda son las de reacción que entre ellas las turbinas se encuentran francis, Kaplan, banki y 3
entre otras, estas turbinas se ubican en medio al final de los cauces de los ríos debido a que su altura de salto es mucho más bajo que las pelton.
Figura 2. Turbina pelton
Figura 3. Turbina francis
Figura 4. Turbina kaplan
Para la recolección de información se utilizó información de páginas web de las como del Consejo Nacional de Energía (CNE), también se utilizó una tesis del El Salvador y de diferentes paginas ya que la información recolectada a continuación so de proyectos o estudios de universidades como La Universidad Nacional de El Salvador y La Universidad centroamericana José Simeón Cañas.
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2. Contenido 2.1. 2.1. Ubicación Ubicació n Geográfica y río de alimentació n Central Hidroeléctrica
Ubicación Ubicació n Geográfica
Rio de alimentación
Guajoyo Cerrón Grande 5 de noviembre 15 de septiembre Cucumacayán Rio Sucio Milingo Bululú Atehuasías Atehuasías Cutumay Camones Sonsonate San Luis I San Luis II Nahuizalco I La Calera Papaloate La Chacara Carolina El Junquillo Miracapa
Metapán, Santa Ana Chalatenango/Cuscatlán/Cabañas Chalatenango/Cusca tlán/Cabañas Cabañas/Cuscatlán Cabañas/Cuscatl án San Vicente/Usulután Vicente/Usul után Sonsonate Santa Ana San Salvador Sonsonate Ahuachapán Ahuachapán Santa Ana Sonsonate Santa Ana Santa Ana Sonsonate La Unión Sonsonate Morazán San Miguel Morazán San Miguel
Río Desagüe Río Lempa Río Lempa Río Lempa Río Sensunapán Río Sucio Río Acelhuate Río Sensunapán Río Sensunapán Sensunapán Río Sauce Río Sensunapán Río Suquiapa Río Suquiapa Río Sensunapán Río La Calera Río El Papaloate Río Lempa Río Carolina Río Guapulca Río Carolina
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2.2. 2.2.
Altura Altu ra bruta bru ta y neta del salto
Central Central Hidroeléctrica Hidroeléctrica
Altura Bruta (m)
Salto Neto (m)
Guajoyo Cerrón Grande 5 de noviembre 15 de septiembre Cucumacayán Rio Sucio Milingo Bululú Atehuasías Cutumay Camones Sonsonate San Luis I San Luis II Nahuizalco I La Calera Papaloate La Chacara Carolina El Junquillo Miracapa
45.5 90.0 65.0 57.2 83.0 31.54 34.0 10.0 51.0 12.9 4.2 19.0 22.37 96.0 91.5 -19.0 --15.77
-57.0 56.0 32.0 82.56 -33.3 9.8 49.9 11.76 4.12 18.62 -95.0 91.0 ----13.01
2.3. 2.3.
Caudal de dis eño Caudal Caudal de diseño dis eño (m3/s)
Centr Central al Hidroeléctr ica Guajoyo Cerrón Grande 5 de Noviembre 15 de Septiembre Cucumacayán Río Sucio Milingo Bululú San Luis I San Luis II Cutumay Camones Sonsonate Atehuasías Nahuizalco I La Calera Papaloate La Chácara
26.3 154 197 366 4 10.15 3.4 7 3.8 4 2.8 4.6 5.5 3.3 0.8 3.3 2.36 6
Carolina El Junquillo Miracapa
2.4. 2.4.
1.26
Tipo de turbin a, velocidad de rotación y potencia produ cida
Central Hidroeléctrica
Turbin a
Unidades
Velocidad de rotación (rpm)
Potencia produc pro ducida ida (MW) (MW)
Guajoyo
Kaplan de eje vertical Francis de eje vertical Francis de eje horizontal Kaplan de eje vertical Francis Francis Francis de eje horizontal Francis de eje horizontal Francis de eje horizontal
1
1500
15
2
125 – 200
67.5 c/u
5
125 – 200
2
1500
4 – 15 1 – 21.4 78.3
2 2 2
125 – 200 514
2.8 2.5 0.446 c/u
2
514
0.36 c/u
1
600
0.446
1 1
720 240
0.74 0.4 0.2
Cerrón Grande 5 de Noviembre 15 de Septiembre Cucumacayán Río Sucio Milingo Bululú San Luis I San Luis II Cutumay Camones Sonsonate Atehuasías Nahuizalco I La Calera Papaloate La Chácara Carolina El Junquillo Miracapa
Flujo Cruzado Francis de eje horizontal Francis de eje horizontal Francis Francis y Pelton Francis Michell Banki
1
1200
0.581
3 1 c/u 1 1
1200 1200 1200 844
Flujo Cruzado
1
1800
1 c/u 0.724 c/u 2 0.17 0.05 0.014 0.034
7
2.5. Potencia de cada generador en K VA, Factor Factor de Potencia, Voltaje de operación del generador generador y velocidad de rotación. Central Potencia de Factor de Hidroeléctrica cada Potencia generador en (KVA)
Voltaje de operación del generador (kV)
Guajoyo Cerrón Grande 5 de Noviembre 15 de Septiembre Cucumacayán Río Sucio Milingo Bululú San Luis I San Luis II Cutumay Camones Sonsonate Atehuasías Nahuizalco I La Calera Papaloate La Chácara Carolina El Junquillo Miracapa
2.6. 2.6.
Velocidad de rotación
22759 192000 110444
0.87 0.92 0.9
13.8 13.8 13.8
200000
0.9
13.2
2875 3125 1000 875 750 925 500
0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8
2.3 0.48 2.3
514 1200 600
2.3
720
250 750 3500 1875 2500 21.25 62.5 17.5 42.5
0.8 0.8 0.8 0.8 0.85 0.8 0.8 0.8 0.8
0.48 2.3 4.16 2.4 4.16 0.11
720 1200 1200 1200 1200 1800
0.12 – 0.24
1800
Voltaje de interc onexión onexió n con la red
La interconexión física puede ser realizada en alto voltaje a la red existente de la Empresa Transmisora de El Salvador (ETESAL) o en bajo voltaje a la red de una distribuidora. La diferencia se establece en el nivel de tensión, el cual debe de ser superior (alto voltaje) a 230 kilovoltios (kV) o inferior (bajo voltaje) a 115 kilovoltios (kV). Esta elección dependerá de la escala y de la ubicación del proyecto pues al realizar un esquema preliminar se debe advertir un punto de entrega de la energía.
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3. Referencia Referencia Bibl iográfica iog ráfica
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