Turbinas Hidroeléctricas TPS

Microcentrales hidroeléctricas
Características Serie TPS con generador síncrono y rodete Pelton
GRUPO TURBINA PELTON-GENERADOR DE EJE VERTICAL
Rueda Pelton
Las palas de la rueda son de acero inoxidable de alta resistencia mecánica y se obtienen por microfusión, por lo que tienen
una elevada precisión y un buen nivel de acabado. Las palas se fijan en el disco por medio de soldadura TIG sin material
de aporte. El tamaño de las palas depende del de los chorros.
En la mayor parte de los casos, el acoplamiento del eje de la turbina con el eje del generador es directo, es decir, el disco
de la rueda se ensambla directamente en el generador por medio de un buje de pinza. El disco y el buje son de acero
inoxidable. En algunos casos el acoplamiento del eje de la turbina con el eje del generador se realiza mediante un
multiplicador del número de revoluciones, constituido por un par de poleas con correa dentada de transmisión. Todas las
partes rotatorias están equilibradas dinámicamente.
Carcasa turbina
La carcasa está constituida normalmente por un compuesto soldado de chapa de acero. La parte superior del cilindro
interior, las dos bridas y el cilindro exterior forman el distribuidor, es decir, la cámara de aducción del agua bajo presión
en las boquillas. El cilindro interior tiene también la función de recoger y llevar el agua al pocillo de descarga y además
fija y sostiene el grupo turbina-generador por medio de los soportes soldados en la superficie exterior del cilindro mismo.
Se suministra también un anillo base incrustado en los cimientos y sobre el que se fija la carcasa de la turbina. Las boquillas
están moldeadas con material plástico de larga duración. El número máximo de las boquillas es 6. En los distribuidores
para las TPS041 y TPS075 hay, respectivamente, 3 ó 4 válvulas de pistón para la regulación manual del caudal.
Grupo de alimentación
Sirve para conectar la tubería forzada con la carcasa de la turbina y está constituido por el tubo de introducción en el que
está montada la compuerta de mando de la instalación, por el empalme para el manómetro, por el manómetro y por la toma
lateral de agua bajo presión (by-pass).
Generador
Se utilizan generadores síncronos trifásicos de los que se puede obtener también energía monofásica. El inductor rotatorio
lleva 4 polos salientes. Están caracterizados por la ausencia de escobillas. La corriente de excitación la proporciona un
generador auxiliar cuyo rotor (inducido) va montado en el mismo eje del generador principal. La regulación de la excitación
es de tipo voltiamperimétrico con sistema “Compound”.
Para las microcentrales de la serie TPS024 se emplea un generador síncrono monofásico con inductor rotatorio de 2 polos
salientes. Los cojinetes de bolas de todos los generadores son herméticos por lo que no requieren ninguna lubricación
periódica. El generador está separado de la turbina por un escudo especial que impide cualquier contacto con el agua.
TABLERO ELÉCTRICO
El tablero eléctrico está constituido por una cabina de chapa de acero que contiene los componentes.
Los instrumentos del tablero monofásico incluyen un voltímetro, un frecuencímetro digital, un amperímetro que indica
la corriente total suministrada por el generador y un segundo amperímetro que indica la corriente absorbida por el servicio.
En el tablero trifásico los amperímetros son 6, tres indican la corriente generada en cada fase y tres la corriente absorbida
por el usuario.
Las protecciones del tablero monofásico consisten en el interruptor magnetotérmico tripolar, que protege el generador
contra posibles cortocircuitos en la línea de servicio, y en la balanza de tensión que activa un avisador acústico y uno visual
en caso de variación de la tensión por encima de los límites de calibrado prefijados. En el tablero trifásico hay un interruptor
magnetotérmico trifásico y tres balanzas de tensión colocadas cada uno entre una fase y el neutro.
Las placas de bornes sirven para las conexiones de los conductores del generador, de la línea de servicio y del regulador
electrónico. El aislamiento y las dimensiones de los bornes son adecuados a las secciones de los conductores que se
utilizan normalmente.
REGULADOR ELECTRÓNICO
El regulador electrónico está constituido por la unidad de control y por las resistencias lastre. El regulador se ocupa de
mantener constante la tensión y la frecuencia, manteniendo constante la absorción de la energía producida por el grupo
turbina-generador. Este grupo genera siempre a plena carga y el regulador se ocupa de disipar a la resistencia lastre la
energía producida por la instalación y no utilizada por los usuarios. La disipación de la energía excedente tiene lugar en
el aire o bien en el agua con elementos dispersivos ampliamente dimensionados, activados o desactivados automáticamente
por la unidad de control electrónica del regulador.
CARACTERÍSTICAS ELÉCTRICAS DE LA INSTALACIÓN
La microcentral suministra energía eléctrica a las tensiones estándar de 230V monofásica y 230/400V trifásica, a las
frecuencias de 50 y 60 Hz. El rendimiento global de la instalación (relación entre la potencia eléctrica generada y la potencia
hidráulica disponible) varía en función de la potencia suministrada y de las condiciones de empleo. En cualquier caso, dicho
rendimiento resulta siempre elevado considerando las potencias en juego.
03/12
Microcentrales hidroeléctricas Ecowatt Hydro serie TPS con generador síncrono y rodete Pelton