![Microcentrales hidroeléctricas](https://simehbucket.s3.amazonaws.com/images/b18c66fc525214b333a682bcf809bdcc-medium.jpg)
Profesional / académico
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CONTENIDO
Capítulo 1
DESARROLLO DE LA ENERGÍA ELÉCTRICA UTILIZANDO SUS RECURSOS HIDROENERGÉTICOS EN PEQUEÑA ESCALA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Generalidades . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
La importancia de la generación hidroeléctrica en el desarrollo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Principio de funcionamiento de un sistema de generación hidroenergético . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Energía hidráulica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Tipos de aprovechamientos hidroenergéticos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Capítulo 2
GENERACIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA EN PEQUEÑA ESCALA A PARTIR DE MÁQUINAS REVERSIBLES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Importancia de las máquinas reversibles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Aplicación de las máquinas reversibles para generación de energía eléctrica en condiciones aisladas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Capítulo 3
MÁQUINAS HIDRÁULICAS ROTATIVAS REVERSIBLES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Conversión de energía en máquinas hidráulicas rotativas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Principio de reversibilidad de las máquinas hidráulicas rotativas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Bomba en modo turbina . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
Métodos para seleccionar una bomba centrífuga para operar como turbina . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
Métodos a partir de las características hidráulicas en el modo bomba . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
Métodos a partir de la velocidad específica en el modo bomba . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
Métodos a partir de las condiciones del sitio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
Selección de una bomba para operar como turbina en las condiciones del laboratorio según los métodos anteriores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
Potencia de una bomba como turbina . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
Dimensionamiento del rodete cerrado de una bomba centrífuga . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
Dimensiones de los rodetes para operar como turbina en las condiciones del laboratorio, según la metodología anterior . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
Potencia de una bomba como turbina siguiendo la metodología propuesta en la página 54, ajustados al dimensionamiento del rodete de la página 59 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
Pruebas de laboratorio para caracterizar el funcionamiento de la bomba operando como turbina . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
Aplicación de la metodología propuesta en la página 60, en función de la capacidad del laboratorio de PCH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
Resultados de las pruebas en el laboratorio y del modelamiento siguiendo la metodología propuesta en las páginas 60, 66 y 68 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
Análisis teórico-práctico de la bomba funcionando como turbina . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
Capítulo 4
GENERADOR ASÍNCRONO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
Autoexcitación del generador asíncrono . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
Métodos para determinar el condensador de autoexcitación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
Métodos directos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
Métodos analíticos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
Validación de los métodos para determinar el condensador de autoexcitación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
Pruebas y circuito equivalente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
Resultados de los métodos para determinar el condensador de autoexcitación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
Análisis del generador asíncrono autoexcitado según los resultados obtenidos en el proceso de validación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
Regulación de tensión del generador asíncrono . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
El generador asíncrono autoexcitado y autorregulado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
Configuraciones del generador asíncrono autoexcitado y autorregulado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
Análisis teórico de la autorregulación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
Validación de los métodos para determinar el condensador de autoexcitación y autorregulación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
Generador asíncrono autoexcitado y autorregulado con configuración short-shunt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123
Generador asíncrono autoexcitado y autorregulado con configuración long-shunt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125
Generador asíncrono autoexcitado y autorregulado con configuración mixta (short long-shunt) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125
Resultados de los métodos para determinar el condensador de autorregulación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126
Análisis del generador asíncrono autoexcitado y autorregulado según los resultados obtenidos en el proceso de validación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136
Generador asíncrono autorregulado implementando transformadores de corriente (TI) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137
Aplicación del transformador de corriente TI en un generador asíncronoautoexcitado y autorregulado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139
Análisis del generador asíncrono autoexcitado y autorregulado con TI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140
Análisis del generador “asíncrono autoexcitado” y del generador “asíncrono autoexcitado y autorregulado” según los resultados obtenidos en el proceso de validación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141
Capítulo 5
ESTRUCTURACIÓN DE LOS COSTOS EN MINI GENERACIÓN HIDROELÉCTRICA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147
Introducción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148
Generación de energía eléctrica a nivel de Mini CHE´s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149
Costos de una Mini CHE´s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150
Costo preoperativo de la generación eléctrica con Mini CHE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151
Costo operativo de la generación eléctrica con Mini CHE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156
Evaluación económica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157
Viabilidad financiera de las Mini CHE en las ZNI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161
BIBLIOGRAFÍA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163
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ORCID | ---- | https://orcid.org/0000-0002-2498-9496 |
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