El documento describe las características de la central hidroeléctrica Mantaro en Perú. La central tiene una potencia instalada de 798 MW y usa las aguas del río Mantaro almacenadas en la represa de Tablachaca. Describe los sistemas de turbinas, generadores y transformadores, así como los procesos de operación, mantenimiento, reparación y seguridad de la central.
El presente trabajo aborda elementos técnicos para el diseño
estructural de pequeños embalses con base en tierra compactada de sección homogénea y una altura máxima de 15 m.
El presente trabajo aborda elementos técnicos para el diseño
estructural de pequeños embalses con base en tierra compactada de sección homogénea y una altura máxima de 15 m.
En el presente documento se encuentra toda la información, datos y evidencias
del trabajo desarrollado en el área de mantenimiento de la empresa Magnetrón
S.A. Se presenta Información de varios tipos de mantenimientos realizados en
planta y como se deben realizar cada uno de ellos, los tipos de máquinas a las
cuales se les realizaron intervenciones y el mantenimiento realizado a las
instalaciones eléctricas de la planta. De igual manera se presenta el diseño y
construcción de los tableros de control para automatizar diferentes procesos
dentro de la fábrica.
En el presente documento se encuentra toda la información, datos y evidencias
del trabajo desarrollado en el área de mantenimiento de la empresa Magnetrón
S.A. Se presenta Información de varios tipos de mantenimientos realizados en
planta y como se deben realizar cada uno de ellos, los tipos de máquinas a las
cuales se les realizaron intervenciones y el mantenimiento realizado a las
instalaciones eléctricas de la planta. De igual manera se presenta el diseño y
construcción de los tableros de control para automatizar diferentes procesos
dentro de la fábrica
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5. CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS
UBICACIÓN
Departamento: Huancavelica
Provincia: Tayacaja
Distrito: Colcabamba
Altitud: 1840 msnm
DATOS DE LA CENTRAL
Potencia Instalada: 798 MW
Tipo de Central: Hidráulica de embalse
Salto Neto: 740
Caudal Nominal: 117 m3/s
Recurso Hídrico Rio Mantaro
DATOS DE LA TURBINA
Tipo de Turbina: Francis
Potencia Nominal: 114 MW
Caudal Diseño: 16 m3/s
Marca: Asgen
N° Unidades: 7
DATOS DEL GENERADOR
Potencia Efectiva: 678.7 MW
Tensión de Generación: 13.8
kV Factor de Potencia: 0.95
Marca: Asgen
N° Unidades: 7
DATOS DEL TRANSFORMADOR
Potencia Nominal: 120 MVA Relación
de Transformación: 13.8/220 kV
N° Unidades: 7
13. CARACTERÍSTICAS DE OPERACIÓN
Se inicia en la cámara de carga, se comunica con la casa de
máquinas mediante una tubería de presión de 1600 metros
conformada por tres tubos de 3.3 metros de diámetro. La
caída neta es de 748 metros.
Tiene una potencia de 798 megawatts (MW). Emplea las
aguas del río Mantaro, que, tras ser almacenadas en la
represa de Tablachaca, son conducidas hasta allí por un túnel
de 19.8 kilómetros de largo y 4.8 metros de diámetro. En esta
quebrada, las aguas descienden por tres tubos de 3.3 metros
de diámetro, experimentando una caída neta de 748 metros, y
poniendo en movimiento siete turbinas Pelton (de eje vertical
y cuatro inyectores), cada una de las cuales genera 114 MW.
14. CARACTERÍSTICAS DE OPERACIÓN
Luego, las aguas turbinadas salen por el
puente-tubo de 100 metros de largo que se
observa en la parte baja izquierda de las fotos
y son conducidas mediante un túnel de 800
metros de largo hasta la central Restitución,
que conforma la segunda etapa (Mantaro 2) de
este complejo hidroenergético, que suma, con
el aporte de ambas, una potencia total de
1,008 MW.
15. CARACTERÍSTICAS DE MANTENIMIENTO
El mantenimiento es el conjunto de acciones necesarias para conservar o restablecer
un sistema en un estado que permita garantizar su funcionamiento a un coste mínimo.
Conforme con la anterior definición se deducen distintas actividades:
·Prevenir y/ó corregir averías.
·Cuantificar y/ó evaluar el estado de las instalaciones.
·Aspecto económico (costes).
Los objetivos implícitos son:
·Aumentar la disponibilidad de los equipos hasta el nivel preciso.
·Reducir los costes al mínimo compatible con el nivel de disponibilidad necesario.
·Mejorar la fiabilidad de máquinas e instalaciones.
16. CARACTERÍSTICAS DE MANTENIMIENTO
Generalmente las centrales de generación hidroeléctrica y las presas hidroeléctricas tuvieron turno de
mantenimiento y explotación 24 horas hasta los años 80, donde después de una automatización de la
instalación, implicó que su funcionamiento se realizara de manera telemática desde un centro de
control que está pendiente de todos los parámetros de control del sistema:
·Niveles de presa.
·Caudales de consigna de funcionamiento.
·Restricciones de funcionamiento de cuencas.
·Restricciones de funcionamiento del sistema eléctrico.
·Alarmas.
·Monitorización on-line de parámetros.
·Gestión de los procedimientos de seguridad en los trabajos en la instalación (descargos eléctricos
e hidráulicos).
17. CARACTERÍSTICAS DE MANTENIMIENTO
Para conseguir los objetivos de fiabilidad de este activo físico automatizado, es necesario poder planificar
una estrategia de mantenimiento que permita implementar un plan de mantenimiento donde se combinen
diferentes técnicas de mantenimiento con el objetivo de un funcionamiento seguro a todos los niveles. Para
ello, una de las estrategias posibles de análisis puede ser el mantenimiento centrado en fiabilidad (RCM,
Reliability Centered Maintenance), podemos definir el estado actual del sistema industrial, realizar el
análisis del funcionamiento del sistema en cuanto a fiabilidad y definir los fallos que se han producido
(análisis histórico) así como las posibles acciones de mejora en el funcionamiento y en el mantenimiento.
Su objetivo es optimizar recursos asociados al mantenimiento.
Cualquier procedimiento de trabajo de la central, se basa en los siguientes principios:
·Seguridad.
·Aspectos ambientales.
·Costes operativos.
·Costes de oportunidad en la realización de los trabajos.
18. Se observa los diferentes sistemas y equipos que componen cada sistema en una central
hidroeléctrica.
Figura. Sistemas y equipos que componen cada sistema de una central hidroeléctrica.
Fuente: Predictiva21.
CARACTERÍSTICAS DE REPARACIÓN
19. CARACTERÍSTICAS DE REPARACIÓN
Tipos de falla standard de una central hidroeléctrica
En base a los sistemas definidos, así como a las funciones a cumplir de cada sistema, podemos definir los
modos de falla y tipos de falla asociados a una central hidroeléctrica.
20. CARACTERÍSTICAS DE REPARACIÓN
En detalle, en relación con la Central Hidroeléctrica del Mantaro se realiza una serie de inspecciones,
entre ellas en el rotor, que según el resultado de los controles de aislamiento e impedancia se decide
su reparación, si no alcanza su valor mínimo de impedancia y algún polo presenta caída de tensión
requiere de intervención que consiste en lo siguiente:
Se retira el polo de la corona polar.
Se extrae el devanado del núcleo magnético del polo.
Se traslada el devanado al taller.
Se quema el aislamiento de devanado en el horno.
Se realiza la limpieza con esmeril y lija el material aislante de las espiras de cobre del devanado.
Se instala el material aislante entre las espiras del devanado.
Se coloca el devanado en la prensa.
Se instala en el horno para polimerización de las resinas del aislamiento nuevo.
Se retira del horno.
Se hace la limpieza de las resinas restantes y se realizan las pruebas finales.
Luego se realiza el pintado general.
El ensamble del devanado del núcleo al polo.
El montaje en la corona polar y las ppruebas de aislamiento e impedancia en conjunto.
21. CARACTERÍSTICAS DE SEGURIDAD
Monitorización de la temperatura en la turbina, el generador y el eje
La medición de temperatura precisa resulta esencial para la operación eficiente de cualquier
central hidroeléctrica. Los puntos calientes en los rodamientos de las turbinas, rodamientos de
generadores, rodamientos guía y de empuje deben detectarse rápidamente para prevenir pérdidas
de energía por un aumento del rozamiento y proteger los equipos de daños y fallos.
Monitorización de control de la velocidad y el frenado de las turbinas
La medición de nivel en el tanque regulador para el almacenamiento del aceite hidráulico y de la
presión del aceite son críticos para garantizar que los sistemas de control de la velocidad y de
frenado de la turbina funcionan correctamente, y que el desgaste es mínimo.
22. CARACTERÍSTICAS DE SEGURIDAD
Monitorización de temperaturas en una zona de alta tensión
Las altas temperaturas ambiente en zonas de generación y transmisión de electricidad pueden
aumentar el riesgo de incendios producidos por arcos eléctricos. La monitorización constante de la
temperatura en estas zonas, combinada con alarmas antiincendios, refuerzan la seguridad de la
central.
23. CARACTERÍSTICAS DE SEGURIDAD
Proyecto: Intervencionesprioritarias en las centrales hidroeléctricasSantiago Antúnez
de Mayolo y Restitución
Objetivos del proyecto
Realizar la adquisición y reposición de equipos electrónicos, eléctricos, y mecánicos que son de
apoyo a los activos principales de la cadena de generación con el fin de:
Garantizar la continuidad operativa de las instalaciones
Extender de vida útil de instalaciones del Complejo
Conseguir mejoras operativas
Minimizar el impacto ambiental
Afianzar la seguridad operativa
Mejorar de disponibilidad de instalaciones de generación
Reducir costos de O&M
25. CARACTERÍSTICAS DE SEGURIDAD
Protocolos de bioseguridad
Con el protocolo de bioseguridad, cumplimos
estrictamente las disposiciones del Gobierno Central
sobre el distanciamiento social, lavado de las manos y
uso de mascarillas. Adicionalmente, nuestro protocolo
ha permitido garantizar la seguridad del personal que se
encuentra de turno tomando como primera medida la
modificación de la duración de los turnos, que eran de
12 días a uno de 30 días. El personal, previo al ingreso al
turno de trabajo que les corresponde, son evaluados
rigurosamente y se les realiza controles médicos, al
ingreso y salida de la central.
26. CARACTERÍSTICAS DE SEGURIDAD
Protocolos de bioseguridad
Adicionalmente, se implementó el programa "Sinergias que suman" con la finalidad de impulsar
la promoción de la salud, prevención de contagios y respuesta frente a la emergencia sanitaria
por el COVID-19 en las comunidades de influencia de nuestra empresa, las cuales están ubicadas
en las provincias de Huancavelica y Tayacaja, región Huancavelica.
27. Conclusiones
Una de las estrategias posible de análisis del mantenimiento de una central
hidroeléctrica es el RCM (mantenimiento centrado en fiabilidad) ya que
también define los fallos a través de su análisis histórico y posibles acciones de
mejora.
Los procedimientos de trabajo de una central hidroeléctrica se basan en la
seguridas, aspectos ambientales, costes operativos y costes de oportunidad en
realizar el trabajo.
Entre todos los tipos de fallas estándar de una central hidroeléctricas, la más
frecuentes son en las protecciones, en la turbina y en el control.
Para un control o mejora en el tema de segura en este tipo de central se realiza la
monitorización de la temperatura en la turbina, generador y eje, control de la
velocidad y el frenado de las turbinas y temperaturas en una zona de alta tensión.
