CONTENIDO

Cap?tulo 1

DESARROLLO DE LA ENERG?A EL?CTRICA UTILIZANDO SUS RECURSOS HIDROENERG?TICOS EN PEQUE?A ESCALA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

Generalidades . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

La importancia de la generaci?n hidroel?ctrica en el desarrollo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

Principio de funcionamiento de un sistema de generaci?n hidroenerg?tico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

Energ?a hidr?ulica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

Tipos de aprovechamientos hidroenerg?ticos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

Cap?tulo 2

GENERACI?N DE ENERG?A EL?CTRICA EN PEQUE?A ESCALA A PARTIR DE M?QUINAS REVERSIBLES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

Importancia de las m?quinas reversibles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

Aplicaci?n de las m?quinas reversibles para generaci?n de energ?a el?ctrica en condiciones aisladas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

Cap?tulo 3

M?QUINAS HIDR?ULICAS ROTATIVAS REVERSIBLES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

Conversi?n de energ?a en m?quinas hidr?ulicas rotativas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

Principio de reversibilidad de las m?quinas hidr?ulicas rotativas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

Bomba en modo turbina . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

M?todos para seleccionar una bomba centr?fuga para operar como turbina . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

M?todos a partir de las caracter?sticas hidr?ulicas en el modo bomba . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

M?todos a partir de la velocidad espec?fica en el modo bomba . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

M?todos a partir de las condiciones del sitio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

Selecci?n de una bomba para operar como turbina en las condiciones del laboratorio seg?n los m?todos anteriores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

Potencia de una bomba como turbina . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

Dimensionamiento del rodete cerrado de una bomba centr?fuga . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54

Dimensiones de los rodetes para operar como turbina en las condiciones del laboratorio, seg?n la metodolog?a anterior . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59

Potencia de una bomba como turbina siguiendo la metodolog?a propuesta en la p?gina 54, ajustados al dimensionamiento del rodete de la p?gina 59 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60

Pruebas de laboratorio para caracterizar el funcionamiento de la bomba operando como turbina . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66

Aplicaci?n de la metodolog?a propuesta en la p?gina 60, en funci?n de la capacidad del laboratorio de PCH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68

Resultados de las pruebas en el laboratorio y del modelamiento siguiendo la metodolog?a propuesta en las p?ginas 60, 66 y 68 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73

An?lisis te?rico-pr?ctico de la bomba funcionando como turbina . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80

Cap?tulo 4

GENERADOR AS?NCRONO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85

Autoexcitaci?n del generador as?ncrono . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87

M?todos para determinar el condensador de autoexcitaci?n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89

M?todos directos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90

M?todos anal?ticos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91

Validaci?n de los m?todos para determinar el condensador de autoexcitaci?n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97

Pruebas y circuito equivalente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98

Resultados de los m?todos para determinar el condensador de autoexcitaci?n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101

An?lisis del generador as?ncrono autoexcitado seg?n los resultados obtenidos en el proceso de validaci?n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111

Regulaci?n de tensi?n del generador as?ncrono . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112

El generador as?ncrono autoexcitado y autorregulado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113

Configuraciones del generador as?ncrono autoexcitado y autorregulado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114

An?lisis te?rico de la autorregulaci?n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116

Validaci?n de los m?todos para determinar el condensador de autoexcitaci?n y autorregulaci?n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122

Generador as?ncrono autoexcitado y autorregulado con configuraci?n short-shunt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123

Generador as?ncrono autoexcitado y autorregulado con configuraci?n long-shunt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125

Generador as?ncrono autoexcitado y autorregulado con configuraci?n mixta (short long-shunt) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125

Resultados de los m?todos para determinar el condensador de autorregulaci?n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126

An?lisis del generador as?ncrono autoexcitado y autorregulado seg?n los resultados obtenidos en el proceso de validaci?n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136

Generador as?ncrono autorregulado implementando transformadores de corriente (TI) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137

Aplicaci?n del transformador de corriente TI en un generador as?ncronoautoexcitado y autorregulado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139

An?lisis del generador as?ncrono autoexcitado y autorregulado con TI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140

An?lisis del generador ?as?ncrono autoexcitado? y del generador ?as?ncrono autoexcitado y autorregulado? seg?n los resultados obtenidos en el proceso de validaci?n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141

Cap?tulo 5

ESTRUCTURACI?N DE LOS COSTOS EN MINI GENERACI?N HIDROEL?CTRICA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147

Introducci?n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148

Generaci?n de energ?a el?ctrica a nivel de Mini CHE?s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149

Costos de una Mini CHE?s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150

Costo preoperativo de la generaci?n el?ctrica con Mini CHE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151

Costo operativo de la generaci?n el?ctrica con Mini CHE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156

Evaluaci?n econ?mica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157

Viabilidad financiera de las Mini CHE en las ZNI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161

BIBLIOGRAF?A . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163

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Microcentrales hidroeléctricas

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