Ingeniero
PRODUCCIÓN DE ENERGÍA
INGENIERÍA ELECTROMECÁNICA
UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE COLOMBIA
GENERALIDADES DE LA CHE
La Central Hidroeléctrica de Chivor, está situada a 160 km al Nororiente de la ciudad de Santafé de Bogotá, cerca al municipio boyacense de Santa María. Aprovecha el potencial hidroeléctrico del río Batá, regulado por la presa de La Esmeralda queforma un embalse con una capacidad de almacenamiento de 760 Mm3. El caudal regulado del río Batá, se desvía por medio de dos túneles a la hoya del río Lengupá, donde se encuentra situada la casa de máquinas. Esto permite aprovechar una caída de 768 m.
La capacidad instalada de la planta es de 1.000 MW, divididos en dos etapas similares, con cuatro unidades generadores cada una. La primera etapainició su operación comercial en 1977 y la segunda en 1982.
Cada etapa cuenta con conducciones hidráulicas independientes. La conducción de la primera etapa está diseñada para un caudal de 80 m3/s. Su longitud total es de 8 km y está constituida por tres tramos de túnel inclinado conectados por dos pozos verticales. El tramo superior del túnel, de 5.4 m de diámetro y 5.8 km de longitud, estárevestido en concreto en toda su longitud, excepto la parte final de 581 m, blindada en acero de 3.95 m de diámetro.
Fig. 1. Central Hidroeléctrica de Chivor
La conducción de la segunda etapa, se diseñó para un caudal de 120 m3/s. Está constituida por un túnel superior de 5.4 km de longitud y 6.6 m de diámetro, un pozo vertical de 4.6 m de diámetro y 285 m de profundidad y un túnel inferior de2.200 m de longitud.
La almenara está formada por un pozo vertical de 300 m de profundidad y un diámetro de 4 m en la parte inferior y 5 m en la parte superior y por una galería de expansión horizontal de 287 m de longitud y 5.2 m de diámetro.
El proyecto de desviación de los ríos Tunjita, Negro y Rucio permitió incrementar en un 33% el caudal afluente al embalse de la Esmeralda y se produjo unincremento del 30% en la generación media de la Central. Para la desviación del río Tunjita se construyó una presa desviadora, de arco de 23 m de alto y 43 m de longitud en la corona.
CASA DE MAQUINAS Y OBRAS ANEXAS
La casa de máquinas es superficial y alberga ocho unidades de generación. Tiene una longitud de 180 m, una altura de 28 m y un ancho de 25 m. Igualmente la central cuenta conlos edificios de control y oficinas, el patio de transformadores, el patio de conexiones, subestaciones y líneas de transmisión.
EQUIPOS PRINCIPALES
La Central consta de:
8 turbinas Pelton de eje vertical, de 450 r.p.m. de velocidad nominal y una potencia de 173.000 HP. Cada turbina posee una válvula esférica de 1.5 m de diámetro.
8 generadores de 450 r.p.m. de velocidadnominal, con una potencia de 140 MVA, 13.8 KV de generación y factor de potencia 0.9.
25 transformadores monofásicos de potencia de 54 MVA y relación de transformación 13.8/230 KV.
Dos puentes grúa de 120 toneladas cada uno.
SUBESTACION A 230 KV
Para entregar la energía producida se emplea una subestación a 230 KV que permite conexiones con las subestaciones Palpa en Boyacá,Torca en Cundinamarca y Guavio en Boyacá.
CALCULOS
DATOS CONOCIDOS
Potencia de CHE | 1000 | MW |
Diámetro tubería | 6,6 | m |
Longitud tubería | 5685 | m |
Densidad | | 1000 | kg/m3 |
Altura Hid. Estática He | 768 | m |
Entonces:
Atuberia=34,21 m2
VELOCIDAD = = 18,7 m/s
Hperdidas Hidraulicas=2,76 m
Hbruta=He+αV122g+αV222g
HBR = 768m + (18,7m/s)2/2g = 785,82m
HNETA = 785,82 m – 2,76 m = 783,06m
HTURBINA = 768 m - 2,76 m = 765,23 m
ECHE=g ρ H W ƞEquipo Energetico
ECHE = 9.81*1000*768*120*0,76 = 687’108.096 J = 190,058 kWh
FINS = 0.95
CARGA DE LA che EN UN DIA TIPICO.
Energia Total de la CHE |
| | | |
Potencia de CHE | 1000 | MW |
| | Energ. | |
1 | 0,4...
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