MICROCENTRALES HIDROELECTRICAS CON APLICACION DE MAQUINAS REVERSIBLES
El desafío por conseguir un crecimiento con equidad de la población, exige la incorporación del sector rural al proceso de desarrollo del país; logro, que requiere dotar a la población de energía eléctrica; herramienta que le permite mejorar su calidad de vida y promueve el desarrollo de sus actividades productivas. Sin embargo esta no debe estar basada en la extensión de redes, debe ser una generación eléctrica caracterizada por ser local, sostenible y asequible.
Esta forma de suministrar energía eléctrica se obtiene con micro centrales hidroeléctricas, solución que además de disponer del servicio de energía eléctrica en una forma constante, tiene un impacto ambiental positivo dado que obliga a preservar la cuenca. Sin embargo una solución clásica de turbina generador síncrono tiene un elevado costo por kilowatt instalado, sus equipos son importados y no hay una gama elevada. Como solución a estas dificultades se suelen utilizar máquinas hidráulicas y eléctricas en modo reversible; esta opción consiste en utilizar bombas centrifugas operando como turbinas y su motor asíncrono como generador.
Esta solución exige disponer de información respecto a las características de funcionamiento de la bomba como turbina y en especial las particularidades del trabajo conjunto con el motor asíncrono como generador; aplicación que se ha investigado por el grupo de investigación "Sistemas Hidroeléctricos de Generación SHG" en el tema de "energización rural", cuyos resultados le han permitido validar diferentes métodos en condiciones de laboratorio y ha encontrado que es una solución confiable y de bajo costo.
Estos resultados son presentados en este texto en una forma analítica, que a la vez que es una solución en ingeniería también permite a investigadores analizar otros tópicos de este tema.
INDICE:
Capítulo 1
Desarrollo de la energía eléctrica utilizando sus recursos hidroenergéticos en pequeña escala
1.1 Generalidades
1.2. La importancia de la generación hidroeléctrica en el desarrollo
1.3. Principio de funcionamiento de un sistema de generación hidroenergéticos
1.4. Energía hidráulica
1.5. Tipos de aprovechamientos hidroenergéticos
Capítulo 2
Generación de energía eléctrica en pequeña escala a partir de máquinas reversibles
2.1. Importancia de las máquinas reversibles
2.2. Aplicación de las máquinas reversibles para generación de energía eléctrica en condiciones aisladas
Capítulo 3
Máquinas hidráulicas rotativas reversibles
3.1. Conversión de energía en máquinas hidráulicas rotativas
3.2. Principio de reversibilidad de las máquinas hidráulicas rotativas
3.3. Bomba en modo turbina
3.4. Métodos para seleccionar una bomba centrífuga para operar como turbina
3.4.1. Métodos a partir de las características hidráulicas en el modo bomba
3.4.2. Métodos a partir de la velocidad especifica en el modo bomba.
3.4.3. Métodos a partir de las condiciones del sitio
3.5. Selección de una bomba para operar como turbina en las condiciones del laboratorio según los métodos del numeral
3.6. Potencia de una bomba como turbina
3.7. Dimensionamiento del rodete cerrado de una bomba centrífuga
3.8. Dimensiones de los rodetes para operar como turbina en las condiciones del laboratorio, según la metodología del numeral
3.9. Potencia de una bomba como turbina siguiendo la metodología propuesta en el numeral ajustados al dimensionamiento del rodete del numeral
3.10. Pruebas de laboratorio para caracterizar el funcionamiento de la bomba operando como turbina
3.11. Aplicación de la metodología propuesta en el numeral en función de la capacidad del laboratorio de PCH
3.12 Resultados de las pruebas en el laboratorio y del modelamiento siguiendo la metodología propuesta en los numerales 3.9, 3.10 Y 3.11
3.13. Análisis teórico-práctico de la bomba funcionando como turbina
Capítulo 4
Generador asíncrono
4.1. Autoexcitación del generador asíncrono
4.2. Métodos para determinar el condensador de autoexcitación
4.3. Validación de los métodos para determinar el condensador de autoexcitación
4.3.1. Pruebas y circuito equivalente
4.3.2. Resultados de los métodos para determinar el condensador de autoexcitación
4.4. Análisis del generador asíncrono autoexcitado según los resultados obtenidos en el proceso de validación
4.5. Regulación de tensión del generador asíncrono
4.5.1. El generador asíncrono auto excitado y autorregulado
4.5.2. Configuraciones del generador asíncrono autoexcitado y autorregulado
4.5.3. Análisis teórico de la autorregulación
4.6. Validación de los métodos para determinar el condensador de autoexcitación y autorregulación
4.6.1. Generador asíncrono autoexcitado y autorregulado con configuración short-shunt
4.6.2. Generador asíncrono autoexcitado y autorregulado con configuración long-shunt
4.6.3. Generador asíncrono autoexcitado y autorregulado con configuración mixta (short long-shunt) .
4.6.4. Resultados de los métodos para determinar el condensador de autorregulación
4.7. Análisis del generador asíncrono autoexcitado y autorregulado según los resultados obtenidos en el proceso de validación
4.8. Generador asíncrono autorregulado implementando transformadores de corriente (TI)
4.8.1 Aplicación del transformador de corriente TI en un generador asíncrono autoexcitado y autorregulado
4.8.2. Análisis del generador asíncrono auto excitado y autorregulado con TI
4.9. Análisis del generador "asíncrono autoexcitado" y del generador "asíncrono autoexcitado y autorregulado" según los resultados obtenidos en el proceso de validación
Bibliografía