7UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELABASTIDAS DE APURIMACFACULTAD DE INGENIERAESCUELA ACADMICO PROFESIONAL DE INGENIERA DE MINAS PRESENTADO POR: HUANACO CHUMBES ROBERTO ROY ROGER AHUI ABARCA PARA: ING. JESUS GUZMAN GAMARRRAAPURIMAC-PERU-2015E L E C T R I C I D AD A P L I C A D A C E N T R A LH I D R O E L E C T R I C A D EM A C H U P I C C H U TRABAJO MONOGRAFICOTITULOCENTRAL HIDROECTRICA DEMACHUPICCHUPRESENTACION7 El presente trabajo se presenta a continuacin, se desarrolla la solucin de tresproblemas simples pero caractersticos desde elpunto de vista operativo de laTransformadaInversa deLaplacecon elobjeto deestablecer las tres tcnicasbsicas para la aplicacin de esta clase de transformacin, que se desprendende la necesaria descomposicin en fracciones parciales, sin olvidar por parte delestudiante que hay problemas donde puede ser imprescindible aplicarlas todaspara poder llear a la solucin final!"or otraparte, cadaunodelosejerciciosseacompa#adesusrespectivasrficas tanto en eldominio de la frecuencia compleja $%& o mapa de polos yceros, como en el dominio del tiempo o respuesta del sistema, para mostrar larelacin que hay entre la ubicacin de los polos y la forma de la respuesta entiempofinalmenteesperosualcanceosuerenciarespectoaestetrabajomonorfico por parte del docente y estudiante quienes disponen su tiempo paraleer!'E'I()T*+I)7'edico y arade,co infinitamente al 'ios creador que en el objetivo es de dar aconocer nuestra forma de hacer y pensamiento de cada uno de nosotros!Tambinatodosustedesquedisponendesutiempoparaleerel presentetrabajo!)-+)'E(I.IE/T*7)radecemosalaspersonasquienesnoshanapoyadoyasupersonapordarnos la oportunidad de desenvolvernos a nivel personal y acadmico0 de estamanerasacar adelantenuestrauniversidad! )s mismoreconocemos por elapoyoyentreatotal desuscapacidadesparaconnosotrosenel presentesemestre acadmico!)radecimientoanuestrospadresporsuamoryapoyoincondicional losquehacenque nosotros siamos adelante firmes hacia nuestro propsito!CAPTULO IIntroduccin111111111111111111111111111111111!!!!1111273!3! )ntecedentes11111111111111111111111111111111111!!43!5! "lanteamiento del problema11111111111111111111111111111!43!6 *bjetivo11111111111111111111111111111111111111!73!2! Importancia111111111111111111111111111111111111!!7()"8T9L* II5!3!'escripcin del caso11111111111111111111111111111111!: 5!3!3 (aractersticas operativas de la c!h! machupicchu1111111111111111111:5!3!5 "otencia y enera enerada por la central111111111111111111111111111111111!!!;!5!3!6"lanes de ampliacin de la central1111111111111111111111111!355!5+epresa sibinacochacomportamientohistricodecaudalesdelach! .achupicchu5!6 (uenca del rio 5!4!5 (aractersticas de los rupos de eneracin11111111111111111111113>5!4!6 'atos tcnicos de las turbinas1111111111111111111111111111!5?()"IT9L* III6!.etodoloas 'E E/%)@*11111111111111111111111111111111111!5?6!3 .anitudes medidas11111111111111111111111111111111!!!5?6!5"armetros elctricos11111111111111111111111111111111!536!6"armetros hidrulicos11111111111111111111111111111111!536!2"armetros trmicos111111111111111111111111111111111!53()"IT9L* I? .I de potencia! )l a#o5?3? se proyecta entrar en operacinuna %eundaEtapa con una"otencia instalada de 3?3 .I, la misma que requerir un caudal adicional de63 m6Js!El actual esquemahidrulicodeoperacindela"rimerayel futurodela%eundaEtapa, hacenpreverqueel caudal natural queproporcionarel ro75 y la seunda etapa Bcasa demquinas/N5Ccuentacon6ruposeneradorestipo"eltonde54.Idepotencia instalada cada uno, operando desde 3>;4! 'ebido a restricciones en eltHnel de aduccin que solo permita conducir 6: m6Js en luar de los 6>!4 m6Jscorrespondiente al caudal de dise#o total de las turbinas, la central slo podaproducir 3?: .I!!2.1 CARACTERSTICAS OPERATIVAS DE LA C.H. MACHUPICCHU)ctualmente la (!D! .achupicchu, posee las siuientes caractersticas=O "otencia Instalada >? .IO (ada /eta 624 m!O (audal de dise#o6? m6JsO 9nidades eneradoras ?6 turbinas"eltn21.1 POTENCIA Y ENERGA GENERADA POR LA CENTRALPRODUCCINDEENERGA= La(!D! .achupicchuseencuentraoperandocomo central de base casi a plena cara, produciendo un promedio de 7? .Ihmensuales que hacen alrededor de un 6P aproAimadamente de la produccin deenera nacional, su comportamiento a partir de Qulio del 5??3, mes en que entroen operacin a la fecha, se muestra en el siuiente cuadro!25Giura 5!3 "roduccin de Enera (!D! .achupicchu B.IhC!COMPORTAMIENTODELAMXIMADEMANDA= La(!D! .achupicchuseencuentra operando como central de base casi a plena cara, alcan,adopromedios mensuales de ;: .I de potencia en mAima demanda, trabajandocon sustresrupos hidroelctricos aplena cara,elreistro delas mAimasdemandas desde Qulio del 5??3 a la fecha se muestra en el siuiente cuadro!TABLA 2.2MXIMA DEMANDA CH. MACHUPICCHU (M!)/* Enero GebreroM"#$%)bril .ayo Qunio J&'(% A)%*+%%etiemb*ctubreN%,(-./'iciemb"romed2001 1 24320 54,?? 42323 45366 72340 ;6,5; 553272002 72375 70321 70337 47326 71351 72343 73321 73337 73324 72346 41373 75302 723132003 72346 73335 72356 73300 73354 74374 74327 75300 75312 72347 75323 74302 723105??2 74370 73341 73345 72361 73355 72321 72322 72313 74364 74371 25344 75333 723222002 72313 75330 72326 77321 74356 74324 ;7,>: 74320 74327 ;:,4; 74.74 72375 753775??7 72330 75370 27337 74324 73366 75357 75302 ;7,62 75305 75324 75314 72330 733462004 75316 27334 46365 75320 74324 76377 77320 77303 77333 73354LA CENTRAL HIDROEL8CTRICA ESTUVO EN REHABILITACIN HASTA JUNIODEL 20149UENTE COESLostresruposhidroelctricosoperanpermanentementeaplenacara,comocomportamiento desde la entrada en operacin en Qulio del 5?33, las cadas haciaabajo representan, la salida de operacin de 3o 5 rupos alternativamente porra,ones de mantenimiento!TABLA 2.2MXIMA DEMANDA CH. MACHUPICCHU (M!)/* Enero GebreroM"#$% )bril .ayo Qunio J&'(% A)%*+%%etiemb*ctubreN%,(-./'iciemb"romed 2001 1 24320 54,?? 42323 45366 72340 ;6,5; 553272002 72375 70321 70337 47326 71351 72343 73321 73337 73324 72346 41373 75302 723132003 72346 73335 72356 73300 73354 74374 74327 75300 75312 72347 75323 74302 723105??2 74370 73341 73345 72361 73355 72321 72322 72313 74364 74371 25344 75333 72322252002 72313 75330 72326 77321 74356 74324 ;7,>: 74320 74327 ;:,4; 74.74 72375 753775??7 72330 75370 27337 74324 73366 75357 75302 ;7,62 75305 75324 75314 72330 733462004 75316 27334 46365 75320 74324 76377 77320 77303 77333 73354(:! L" C-1+#"' ;(? .I de potencia total y a ello a#adirel nuevo rupo de la %eunda Gase de :4 .I, que ha sido incrementada a 3?3.I!(onlaejecucindela%eundaGase, E-E.%) recinestarautili,andoal3??P su capacidad instalada! El objeto de la obra es la ejecucin del proyectoseunda fase de rehabilitacin de la (entralDidroelctrica .achupicchu, queincluye el transporte, suministro, montaje, pruebas, puesta en servicio, inresoen operacin comercial de una B?3C unidad eneradora tipo Grancis al %istemaElctricoInterconectado/acional yculminacinsatisfactoriadela*peracinEAperimental de las obras electromecnicas!Las caractersticas de dise#o del nuevo rupo hidroelctrico con la instalacinde un B?3C rupo Grancis son los siuientes=%us caractersticas son= "otencia = 3?3 .I Tensin = 36! ;E< /Hmero de rupos= 3 turbina Grancis eje vertical! >7 se tiene un reistro de caudales reulados que provienede %ibinacocha, as mismo se debe tener en cuenta, que la represa se encuentra ams de 5?? Um de la bocatoma de la (!D! .achupicchu por lo que los efectos de la reulacin no son instantneos, por loque se debe proveer fluido adicional en funcin a los comportamientos evaluadosdesde el da anterior y a la necesidad de la produccin de enera as como elcomportamiento del caudal del ri en tiempo actual!2.2 COMPORTAMIENTOHISTRICODECAUDALESDELACH.MACHUPICCHU2.2.1CUENCA DEL RIO VILCANOTAElrea de la cuenca del ro ,6:2 Um5, las sub cuencas queconforman el ro ?? 6?4 E-E.%)Guente= E-E.%)LaestacinUm3?4BbocatomaC controlael caudal disponibleenlacentralDidroelctrica de machupicchu con un perodo disponible desde 3>4; hasta lafecha, est ubicada en un tramo recto y estable del ro, es del tipo limnimtricoy se toma dos veces al da!%e ha efectuado un estudio donde se anali, y corrii la informacin histricade caudales desde los a#os 3>4; hasta 3>>7, producto de los cuales se obtuvouna naturali,acin de caudales!2.2. COMPORTAMIENTO DE CAUDALESLa Empresa E-E.%), contaba con una data histrica de caudales, puesto queen el clculo de los precios de eneracin en barra a partir de la aplicacin delmtodo "E+%E* requiere la informacin de caudales histricos naturali,ados,se efectu una naturali,acin de caudales en base a informacin de toda lacuenca, contndoseconunainformacinsolicitadayutili,adaporel (*E%para proponer su plieo tarifario!"ara obtener los caudales naturales en el Um 3?4, se consider la informacinhistrica hasta el a#o 3>>7, y a partir del a#o 3>>:se debe correir el efectode la reulacin del embalse de %ibinacocha!Los caudales naturales seobtienen de la siuiente manera=V+W (audal reulado en m6Js!25)continuacin mostramos los datos de los caudales naturali,ados comopromediosmensuales desdeel a#o 3>>2 ala#o5??:, ascomorficos de lavariacin de caudales del +o +-#A*+(>"* -1+#"' D -E&(B%* *%* ;&."1%* D %#)"1($">(?1 , seefectHounareunindecoordinacinentrelosrepresentantesdeEGEMSA3COES SINAC D CENERGIA3para definirtodoslosdetallesreferidosalosensayosdelacentral hidroelctrica.achupicchu, talescomo= la hora de inicio, duracin delensayo, puntos de medicin y ubicacin delpersonal a caro de tomar los datos durante las pruebas de "otencia Efectiva! )las36=??horasdel 52J?7J5??>, el personal deCENERGIAyaestabaubicado en los puntos de medicin! ) las 36=34 horas del 52J?7J5??>, se dio inicio a los ensayos de "otenciaEfectiva de la (entral Didroelctrica .achupicchu y finali,o a las 3;=34 horasdel mismoda! )las3;=6?horasseretiraronlosequiposdemedicininstalados!Las lecturas de los datos fueron tomadas cada 34 minutos, durante cinco B?4C horasde funcionamiento continuo a mAima eneracin sin sobrecaras!CAPTULO VI7!EVALUACIN DE LOS RESULTADOS DEL ENSAYO5.1I1H%#.">(?1 !53 msnm (ota del eje de inyector BZsC =3 :?:!;? (ota de transmisor al Inreso de la Turbina 3 BZeC =3:?;!64msnm "resin al inreso de la Turbina 3 B"eC5?27!>2 7!5! A1C'(*(* D >C'>&'%