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I - ic Turbina #4 \ Figura 7. Promedios Fluviales Mensuales en el Sitio. ----_--- ----_--_- + Turbine --- #4 Turbina #3 -------- --I Turbine ii3 -- --- Turbina #I2 ---- -- LTurbine #I2 _---- 4 Turbina #1 Turbine #l Tiempo - Meses Time - Months --- Figure 7. Monthly Average Flows at Site IFief.: Fischer (1919); --------------- 4 Turbina #4 ! Turbina #I2 + Turbine #2 4 Turbina #1 b Turbine #l Figura 8. Presentacih Tipica de 10s Datos Sobre la Duracih-Fluvial ------ analizar un numero de capacidades aiternativos y se pueden hater comparaciones de costos para uso even- tual en optimizar el diseno de1 sistema. Un proyecto tipico probablemente considerara helices de inclination variables (“Turbinas Kaplan”) con mucha cautela debido a su alto costo, a pesar de la eficiencia mantenida vastamente superior. El problema esti en que la curva de eficiencia para un sistema de helices fijas va a mostrar una punta que es donde ocurre el use mas eficiente de1 agua. Una planta hidroel&Arica con una sola turbina que no es ajustable tendra entones solo un flujo con una eficien- Tiempo en Porcentaje Percent Time 55 70% k Turbine #4 _ 4 &bina #3- + Turbine #3 - - Figure 8, Typical Presentation of Flow Duration Data. [Ref.: Fischer (1979)]
cia de punta. Cuando existe almacenamiento, es posible que solo una unidad sea suficiente. Cuando no hay almacenamiento el mejor uso de la corriente puede hacerse si se incorporan unidades de turbinas multiples. Las unidades multiples pueden ser de1 mismo tamaiio o, para mejor eficiencia total, de diferentes tamtio. Como Purdy (@979) explica, “Una planta con dos turbinas de diferente tamano tiene tres puntos de alta eficiencia, una planta con tres unidades de diferente tamatio tiene siete puntos de alta eficiencia. El tamano ideal es aproximadamente 70-30 y 57-28-15, respectivamente.” Como 61 apunta, la ventaja import-ante es la mejor operation durante 10s periodos de flujo bajo. Tambien debido a que se usa una gran porcidn de la curva de duration fluvial se puede operar el sistema usando la corriente de1 rio, con poca diferencia en el nivel de1 reservorio y consecuentemente con una &da de alto promedio. Las Fig-w-as 7 y 8 muestran un ejemplo simpli- ficado (Fischer, 1979) con un sistema de cuatro turbinas de1 mismo tamano cuya operation se super- impone primer0 sobre un hidrdgrafo anual tipico, y Segundo sobre una curva de duration fluvial. En periodos de agua abundante, se excede la capacidad total de las cuatro unidades, y presumiblemente el exceso de agua se descarga en 10s vertederos. Por otra parte, durante 10s petiodos de flujo bajo se usa una unidad y sun solo parcialmente. Cuando se utilice la curva de duration fluvial Figura 8 se puede notar en (este ejemplo) que una unidad operara el70 por ciento de1 tiempo a capacidad com- leta, dos unidades operaran el40% de1 tiempo a capacidad total, tres unidades operaran el30 por ciento de1 tiempo a capacidad total, y cuatro unida.des operaran solo el 20 por ciento de1 tiempo a capacidad total. En este ejemplo el 20 por ciento de1 tiempo las corrientes exceden la capacidad de la turbina y no est.&n disponible para la production de energia. Como se anoto previamente, la curva de la eficiencia se considera aplanada con tres turbinas de tamaiio diferente en comparacion con tres turbinas de1 mismo tamario. Purdy (sin fecha) tambien indica que esencialmente por razones de economia, se han usado con frecuencia 10s incrementadore de velocidad entre las turbinas y 10s generadores, prar permitir el uso de generadores peqdefios de alta velocidad en vez de grandes generadores de velocidad lenta. El senala que 10s incrementadores de velocidad tambien pueden ser utilizados ventajosamente cuando se aplican en lugares donde existe una gran variacidn en la caida. Es muy yosible que bajo dichas circunstancias las efi- 56 ciencias Sean tan bajas que se deba apagar la unidad. Se sugiere que una manera de mejorar esta situacidn es la de proveer un cambio en la velocidad de la turbina mediante la i.nstalacidn de m&s de un juego de engranajes en el incrementador de velocidad. En el arreglo de1 generador sincrbnizado, en el cual la .velocidad de1 generador permwece relativamente con&ante, el juego de engranaje variable forzara un ’ cambio en la velocidad de la turbina, permitiendo asi que la turbina opere m&s eficientemente. Purdy sostiene que este arreglo incrementa el promedio de la energia anual hasta un 15%. Tambien sugiere que unit combination de juegos de engranajes variables con turbinas de diferente tamaiio resultara en un rango aun m&s alto de eficiencia de punta.
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Prcsupuesto Hidrolbgico - Contabili
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Curva de1 Nivel de Descarga (curva
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Turbina Generador - una unidad de t
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