SISTEMAS DE REGULACIÓN EN CENTRALES HIDROELÉCTRICAS

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ÍNDICE

1. INTRODUCCIÓN                                                                                3
2. OBJETIVOS                                                                                        4
3. MARCO TEÓRICO                                                                                4

1. REGULACIÓN DE TURBINAS                                                                4
2. TIPOS DE REGULACION                                                                5

1. REGULACION TAQUIMETRICA                                                        5
2. REGULACION DIRECTA                                                                6
3. REGULACION INDIRECTA CON AMPLIFICACION SIN RETROALIMENTACION                7

1. Tiempo de régimen permanente anterior a la perturbación                8
2. Tiempo posterior a la perturbación.                                        8

1. REGULACION INDIRECTA CON AMPLIFICACION Y RETROALIMENTACION

SERVOMECANISMO DE REGULACION                                                9

1. REGULACION DE TURBINAS DE ACCION                                                        10

1. REGULACION EN TURBINAS PELTON                                                        10
2. REGULACION DE UNA TURBINA  MITCHELL-BANKI                                        12

1. REGULACION DE UNA TURBINA DE REACCION                                                13

1. REGULACION DE UNA TURBINA  FRANCIS                                                13
2. REGULACIÓN DE LAS TURBINAS KAPLAN                                                15

1. REGULACION DE LAS TURBINAS DE VAPOR:                                                 19

1. CLASIFICACION:                                                                        20

1. REGULACION POR ESTRANGULAMIENTO:                                                20
2. REGULACION EN EL CONTROL DE LA TOBERA:                                        20
3. REGULACION POR BYPASS:                                                        20

BIBLIOGRAFIA                                                                                21

SISTEMAS DE REGULACIÓN EN CENTRALES HIDROELÉCTRICAS

1. INTRODUCCIÓN

Dado el planteamiento generalizado del tema que nos ocupa, consideramos que está suficientemente tratado lo concerniente a la regulación de velocidad de las turbinas hidráulicas en centrales eléctricas. Sin embargo, estimamos oportuno hacer unas puntualizaciones, relacionadas con la regulación propia de cada uno de los distintos tipos de turbinas, dirigidas a resaltar las diferencias que se presentan por aspectos constructivos y de funcionamiento. Centrándonos en los tipos de turbinas ya conocidos.

Considerando que para cada tipo de turbina ya sea de acción o reacción tiene distintos sistemas de regulación para mantener una frecuencia constante, aunque iremos viendo que este en el caso real tiene un margen de error lo cual se trata de minimizar.

1. OBJETIVOS

• Conocer los diferentes tipos de regulación en turbinas de centrales eléctricas.
• Identificar la necesidad de la importancia de una regulación en las turbinas
• Conocer el tipo de regulación según el tipo de turbina.

1. MARCO TEÓRICO

1. REGULACIÓN DE TURBINAS

La gran mayoría de las turbinas hidráulicas accionan alternadores en las centrales hidroeléctricas. Estos grupos han de girar a velocidad constante, ya que la velocidad del grupo está relacionada con la frecuencia de la corriente por la ecuación siguiente:

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Donde:

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y la frecuencia de la corriente debe ser constante (en Europa, 50 cps), exigiendo la tendencia moderna en la utilización de la energía eléctrica una constancia cada vez mayor en la misma. Así un grupo cuyo alternador tenga 20 pares de polos deberá girar (en Europa) a una velocidad de 150 rpm.

Ahora bien, según la 2da ley de Newton, en el movimiento de rotación,

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Donde:

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• Si    El par motor es igual al par resistente.[pic 24]
• Si  (carga del alternador) disminuye, sin variar, , el grupo se acelera. Para evitarlo hay que disminuir el par motor  ,  cerrando el distribuidor de la turbina.[pic 25][pic 26][pic 27]
• si Mr (carga del alternador) aumenta, Mm < Mr,    < 0, el grupo se decelera. Para evitarlo hay que aumentar M m' abriendo el distribuidor de la turbina.[pic 28]

Regular una turbina es ir cerrando o abriendo e1 distribuidor siempre que disminuya o aumente la carga a fin de que el grupo gire siempre a velocidad constante.

La regulación puede hacerse manual o automáticamente. En los grupos hidroeléctricos, incluso en los pequeños (micro centrales), la regulación suele hacerse siempre automáticamente.

En los sistemas de regulación automática que vamos a estudiar no es posible mantener una velocidad del grupo rigurosamente constante. Es preciso admitir un error, ya que este error es el que se aprovecha para hacer la corrección. Este error relativo se denomina estatismo, ε, y se define así:

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Donde:

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