Generación de Potencia: Concepto, Funcionamiento y Tipos de Centrales Hidráulicas, Diapositivas de Electrónica de Potencia

¡Descarga Generación de Potencia: Concepto, Funcionamiento y Tipos de Centrales Hidráulicas y más Diapositivas en PDF de Electrónica de Potencia solo en Docsity!

Realizado por: Damián Nava

Generación de

Potencia

Universidad Alonso de Ojeda

Ciudad Ojeda 2021

Para comenzar con esta definición, la

generación o generadores es la transferencia

de cualquier forma de energía a energía

eléctrica. Muy bien, ¿Y para que funcionan?

¿Qué es un Generador de Potencia?

Un ejemplo de un sistema de energía eléctrica es la red

que abastece los hogares y la industria de una región,

este sistema de energía se le conoce como red y se puede

dividir a grandes rasgos en los generadores que

suministran la potencia, el sistema de transmisión que

transporta la alimentación de la generación de los

centros a los centros de carga y el sistema de

distribución que alimenta la energía a los hogares.

Importancia de la Potencia

Conociendo cómo funciona la potencia

eléctrica, tenemos una idea de cómo es la

generación, distribución y consumo de

energía eléctrica, ya que toda gira en torno

a los niveles de potencia, más que los de

tensión o corriente de hecho, la potencia

eléctrica en una casa unifamiliar es fácil

de determinar conociendo patrones de

consumo

¿Qué es una central Hidrulica?

Es la encargada de que la energía potencial del

agua almacenada en un embalse, se transforma

en la energía cinética necesaria para mover el

rotor de un generador, y posteriormente

transformarse en energía eléctrica. Estás

centrales, se construyen en los cauces de los

ríos, creando un embalse para retener el agua.

Para ello se construye un muro grueso de piedra,

hormigón u otros materiales.

Tipos de centrales hidráulicas Las centrales hidroeléctricas se dividen en tres macrocategorías, según el tipo de sistema que se utilice: centrales de agua fluyente, centrales de embalse y centrales de bombeo o reversibles. En estás centrales, se utiliza la velocidad del caudal natural de un río situado en dos niveles diferentes. El agua se transporta a través de un túnel de derivación sin la ayuda de tuberías forzadas y llega hasta las turbinas. Así pues, la potencia de la central depende principalmente de la velocidad del agua que pasa de un nivel a otro, el llamado salto, y del caudal del río. Centrales de embalse

Centrales de agua

fluyente

se utiliza un embalse aguas arriba, que puede ser natural, como en el caso de un lago o conseguido gracias a la construcción de una presa. El agua se transporta a través de las tuberías forzadas de la presa hasta las turbinas de agua, que generan energía mecánica por rotación que luego se convierte en electricidad en el generador eléctrico rotatorio. Central de bombeo Las centrales de bombeo o reversibles tienen dos embalses a diferentes alturas, uno aguas arriba y otro aguas abajo; este último actúa como reserva de energía. Durante las horas o momentos de menor demanda de energía, el agua se bombea desde el embalse aguas abajo hasta el embalse aguas arriba mediante una estación de bombeo, lo que permite lidiar con seguridad con los momentos de mayor demanda energética.

La turbina Francis fue desarrollada en 1848 por el ingeniero francés James B. Francis y es el tipo de turbina hidráulica más utilizado. Es una turbina de flujo centrípeto en la que el agua llega al rotor a través de un conducto en espiral; después, un rodillo en la parte fija dirige el caudal para invertir las palas del rotor. Se utiliza para saltos de altura media (de 10 a 300/400 metros) y caudales de agua de 2 a 100 metros cúbicos por segundo. Hay tres tipos principales de turbina, dependiendo del caudal de agua y de la diferencia de altura son la turbina Francis, la turbina Pelton y la turbina Kaplan. Turbina Francis Turbina Pelton La turbina Pelton fue introducida en 1879 por el carpintero e inventor americano Lester Allan Pelton. Su principio de funcionamiento refleja el de la clásica noria con paletas de los antiguos molinos de agua, reelaborada para aumentar su eficiencia: el agua se transporta a la tubería forzada, que cuenta con una boquilla en el extremo, una obturación que aumenta la velocidad del agua. El chorro de agua que sale de la boquilla golpea las palas del rotor, que tienen forma de cuchara. La turbina Pelton se utiliza para grandes saltos (entre 300 y 1400 metros) y caudales de menos de 50 metros cúbicos por segundo, con el fin de obtener mayores velocidades. Turbina Kalpin La turbina Kaplan, que vio la luz en 1913 gracias al profesor austriaco Viktor Kaplan, sigue el principio de las hélices de un barco. La turbina Kaplan es una turbina de tipo axial en la que el caudal de agua hace que los álabes de la hélice giren hacia adentro y hacia afuera en dirección axial con respecto al eje de rotación de la hélice. Gracias a la posibilidad de ajustar el ángulo de incidencia de las palas, tiene la ventaja de proporcionar un excelente rendimiento con pequeños saltos, pero también con grandes variaciones en el caudal (desde 200 metros cúbicos por segundo para subir)

Turbina Pelton

Turbina Francis Turbina Kalpin