Small Decentralized Hydropower Program National ... - Cd3wd.com

eglaje maxim0 de la turbina seria
ZB = 6.7 - Cl.09 - (0.9 x 10) = -2.3 meters
Seria necesario realizar una excavacidn con-
siderable. Asi, pues, la cavitation puede ser una con-
sideracion importante.
Control de la Velocidad
El control de la velocidad en una turbina es un pro-
blema importante y complicado. La magnitud de1 pro-
blema vatia con el tamano, clase de maquina e in-
stalacion, tipo de carga electrica y el hecho de si la
planta est& o no cone&da a una red electrica.
Tambien debera tenerse presente que la velocidad
loca o sin carga puede ser mayor que la velocidad de
diseno por factores de hasta 2,5. Esta es una impor-
tante consideraci6n de diseno para todas las piezas
rotativas, inclmdo el generador.
Trasciende de1 alcance de este estudio discutir la
cuestion de1 control de la velocidad en cierto nivel de
detalle. Sin embargo, conviene mencionarlo ya que
gran parte de la tecnologia proviene de unidades
grandes. El costo de 10s reguladores es, por tanto,
desproporcionadamente elevado en 10s tamafios mas
pequenos. El control de la velocidad se obtiene
normalmente mediante control de flujo. Para, un con-
trol adecuado es precise tener suficiente inertia de
rotation de las piezas rotativas. Cuando se rechaza la
carga, se absorbe la fuerza, acelerandose el volante y
cuando se aplica una carga, se dispone de alguna
fuerza adicional debido a la desaceleracion de1
volante. El tiempo de respuesta de1 regulador ha de
seleccionarse cuidadosamente ya que un tiempo de
cierre rapid0 puede ocasionar presiones excesivas en
la cafietia de presion.
Una turbina Francis se controla abriendo y cerran-
do las paletas de guia que vatian el flujo de1 agua
conforme a la carga. Se requiere un regulador
potente para venter las fuerzas hidraulicas y de fric-
cion y mantener las paletas de guia en una position
fija bajo una carga con&ante. Por otro lado, las tur-
binas de impulsos son m&s faciles de controlar. Esto
se debe al hecho de que se puede desviar el chorro o
se puede hater pasar un chorro auxiliar fuera de1
chtirro principal que produce energia, sin cambiar la
iasa de flujo en la caiietia de presion. Esto permite
obtener largos tiempos de retard0 para ajustar la
tasa de flujo a las nuevas condiciones de fuerza. la
valvula de lanza o aguja que controla la tasa de flujo
puede cerrarse bastante lentamente, digamos en 30 a
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times for adjusting the flow rate to the new
power conditions. The spear or needle valve con-
trolling the flow rate can close quite slowly, say
30 to 60 seconds, thereby minimizing any
pressure rise in the penstock.
Several types of governors are available which
vary with the work capacity desired and/or the
degree of sophistication of control. These vary
from pure mechanical to mechanical-hydraulic
and electro-hydraulic. Electra-hydraulic units are
sophisticated pieces of equipment and would not
be suitable for remote regions. The precision of
governing necessary will depend on whether the
electrical generator is synchronous or asyn-
chronous (induction typej. There are advantages
to the induction type of generator. It is less com-
plex and therefore cheaper and typically has
slightly higher efficiency. Its frequency is con-
trolled by the frequency of the grid it is feeding
into, thereby eliminating the need for an expen-
sive conventional governor. It cannot operate in-
dependently but can only feed into a network and
does so with lagging power factor which may or
may not be a disadvantage, depending on the
nature of the load. Long transmission lines, for
example, have a high capacitance and in this
case the lagging power factor may be an advan-
tage.
Since the relative cost of governing is high in
small units, there is a great need for advances in
this area of hydropower technology. New gover-
nors are now being developed which regulate the
power produced rather than govern the flow of
water. One technique is load diversion in which a
fairly simple device diverts the alternator output
from the primary load needed. A second type of
governor regulates the alternator output by
changing the charge in the alternator field.