CONTROL DE FORMA REMOTA VÁLVULAS DE PROTECCIÓN TUBERÍA EN CENTRAL HIDROELÉCTRICA COYA

Abstract

Para interiorizarse en el tema que se desarrollará en este trabajo de título, es necesariocomprender parte del proceso en el que se implementará la mejora a desarrollar.En este caso, la idea se basa en mejorar uno de los controles de una centralhidroeléctrica, la cual está diseñada para generar energía eléctrica convirtiendo laenergía cinética del agua. Esto lo lleva a cabo a través de una máquina rotatoria queobtiene su fuerza motriz desde la interacción del agua con los álabes de su turbina.A partir de la fuerza de rotación obtenida del agua, el giro se transmite mediante un ejeconectado a su vez con un generador eléctrico, lo que permite que el movimiento lleguehasta el rotor, el cual produce un campo magnético que se utiliza para generar unadiferencia de potencial eléctrico en los terminales del estator de la máquina y así,generar energía eléctrica renovable.El agua utilizada para obtener el giro de las máquinas eléctricas es obtenida desde un río,y se debe encauzar por un acueducto o canal con el mínimo desnivel posible, para que alllegar a la central hidroeléctrica que se encuentra a una altura muy inferior, tenga lamayor cantidad de energía potencial posible, gracias a la diferencia de cotas.En la conducción de agua de una central hidroeléctrica existen varias etapas, la primerase encuentra en un lugar llamado bocatoma, donde se capta el agua del río, luego está laconducción del agua a través de un canal o tubería, continuando con el circuito seencuentra un lugar de vertedero para eliminar un posible exceso de agua, y finalmente,antes de llegar a las turbinas, se encuentra la cámara de carga, donde está uno de losúltimos controles que se tiene del agua que se ha encauzado artificialmente.Para controlar la descarga de agua desde la cámara hacia las unidades generadoras setiene una válvula por unidad, a la cual se le denomina válvula de “Protección Tubería”,debido a que en caso de alguna emergencia se pude cerrar para dejar sin agua elconducto. Cabe mencionar que antes de que el flujo llegue a la turbina pasa por unaúltima válvula llamada de “Protección Turbina”.En el caso de la central hidroeléctrica donde se desarrollará este trabajo, las válvulas de“Protección Tubería” se controlan eléctricamente desde una sala local en terreno. Cadavez que se detiene una unidad se bloquea la válvula Protección Turbina con lo que seimpide el giro del rodete. Dicho procedimiento de igual manera deja toda la tubería- 2 -sometida a la presión del agua, que en este caso es de 200 PSI debido a los 140 metrosde diferencia en altura que existen aproximadamente entre la cámara de carga y lasunidades de generación eléctrica.El problema se presenta con la probabilidad de que exista una fuga de agua en la tubería,debido a que personal que opera las válvulas debe acudir hasta el lugar para maniobrarlos equipos de corte de agua. En el caso extremo de que una rotura fuese de grandesproporciones, la fuga de agua podría producir un gran impacto ambiental y a lacomunidad, generando cortes de caminos, aluviones, rotura de soportes de la tubería,inundaciones, entre otras problemáticas, traduciéndose en grandes pérdidas económicaspara la empresa.Es por lo descrito anteriormente que se pretende mejorar el tiempo de respuesta ante unaemergencia, accionando de forma remota las válvulas de forma directa desde la sala decomandos donde se encuentra el operador principal de la Central Hidroeléctrica.