Montaje

Objetivo

El objetivo principal del siguiente informe, es describir los distintos tipos de centrales de generación de energía eléctrica. También se darán a conocer la relación que existe entre la potencia a generar y la demanda que se debe cubrir.

Introducción

Una central eléctrica es una instalación capaz de convertir la energía mecánica, obtenida mediante otras fuentes de energía primaria, en energía eléctrica.

En general, la energía mecánica procede de la transformación de la energía potencial del agua almacenada en un embalse; de la energía térmica suministrada al agua mediante la combustión del carbón, gas natural, o fuel, o a través de la energía de fisión del uranio. Este tipo de centrales eléctricas son las llamadas convencionales. Las centrales no convencionales son aquellas que transforman en energía eléctrica otras energías primarias; como la energía del viento; o la diferencias de mareas; o la energía del sol a través de paneles; etc.

Para realizar la conversión de energía mecánica en eléctrica, se emplean unas máquinas denominadas generadores, que constan de dos piezas fundamentales: el estator y el rotor. La primera de ellas es una armadura metálica cubierta en su interior por unos hilos de cobre, que forman diversos circuitos. L asegunda, el rotor, esta en el interior del estator, y está formada en su parte interior por un eje, y en su parte más externa por unos circuitos, que se transforman en electroimanes cuando se les aplica una pequeña cantidad de corriente.

Cuando el rotor gira a gran velocidad, debido a la energía mecánica aplicada, se producen unas corrientes en los hilos de cobre del interior del estator. Estas corrientes proporcionan al generador la denominada fuerza electromotriz, capaz de proporcionar energía eléctrica a cualquier sistema conectado a él.

En este estudio obtendremos las distintas formas que existen, hasta la actualidad, para generar energía eléctrica y los componentes que interactuan en cada una de ellas.

DIAGRAMAS CARACTERISTICOS

Gráficos de carga

Las centrales eléctricas están destinadas a alimentar diversos receptores eléctricos. Del número y las potencias de esos receptores que en un momento dado, están conectados a la red, dependerá la potencia que deba proporcionar la central para cubrir la demanda de energía. Pero sucede que esta energía eléctrica es variable en cada época del año, en cada día del año y, dentro de cada día es variable también a las distintas horas.

Para tener una idea aproximada de las variaciones de carga durante estos lapsos de tiempo, se suelen determinar los distintos gráficos de carga, en donde pueden figurar la potencia de al carga y las variaciones del factor de potencia. Estos gráficos tienen distintos aspectos, según se trate de una central de funcionamiento continuo, o de funcionamiento intermitente, y según la clase de aparatos receptores que predominen en la demanda de energía a la central.

Características de carga de una pequeña central eléctrica urbana

En el siguiente gráfico se representa la carga para un día laborable de verano y un día laborable de invierno, correspondientes a la central de una pequeña ciudad; en la demanda predomina el alumbrado, pequeños motores, pero ninguna gran industria. En verano se aprecia algún aumento de carga, o punta de carga entre las 6 y las 10 de la noche. En invierno hay dos puntas de carga: una menor de 8 a 10 de la mañana y, otra bastante mayor, de 6 a 12 de la noche, horas en que predomina el consumo de alumbrado. También en la figura se ha expresado la carga en verano y en invierno, es decir, la potencia que habría de suministrar la central si la carga fuera constante. La carga media puede obtenerse fácilmente dividiendo por 24 el total de Kw/h suministrado en un día.

Características de carga de una central eléctrica urbana

En este caso, las condiciones de suministro son más favorables que en el caso anterior. Esto es debido a la mayor demanda de luz de una gran ciudad entre las últimas horas de la noche y las primeras de la mañana, así como a la presencia de una carga fija, es decir aquella carga que se presenta de una forma constante a todas horas del día.

Características de carga de una mediana central eléctrica urbana y agrícola

Un caso completamente distinto muestran los gráficos de carga, que se refieren a una central de mediana potencia, que suministra energía a una ciudad y a la campiña de sus alrededores, es decir, que parte de la energía eléctrica suministrada lo es para aplicaciones agrícolas.

En los meses de verano, cuando aun no ha comenzado la época de trilla, las puntas en las horas de la tarde y de la noche son relativamente suaves y producidas por el consumo de alumbrado y por la demanda de los motores de las maquinas agrícolas. Por el contrario, durante el invierno, el mayor consumo de alumbrado produce puntas muy acusadas, ya que además, la demanda para fines agrícolas es muy escasa en esta época del año.

Características de carga de una mediana central eléctrica urbana e industrial

También resultan diferentes los gráficos de carga cuando la central suministra energía eléctrica para alumbrado y para fines industriales. Durante las horas de trabajo, la central ha de suministrar prácticamente la misma potencia; y además esta potencia varía poco en las diferentes épocas del año; solamente muestra valores mínimos durante las horas de descanso, es decir, a mediodía y durante la noche. La punta de verano, sin embargo, producida, como hemos visto anteriormente por la demanda de alumbrado, coincide ahora con uno de estos descansos, lo que significa que las condiciones de carga de la central quedan mejoradas. En invierno aparecen puntas de cargas mas acusadas debido al aumento de demanda para alumbrado pero, aun ahora, las condiciones de carga quedan mejoradas respecto a los ejemplos anteriores.

Características de carga de una mediana central eléctrica predominantemente industrial

Naturalmente, las condiciones de carga aun quedan mejoradas si la central esta dedicada casi exclusivamente a suministrar energía para aplicaciones industriales.

Nótese que, durante las horas de trabajo, hay poca diferencia de consumo entre

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