8/17/2019 Informde de Gira 2

1/14

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PANAMÁSEDE CAMPUS DR. VÍCTOR LEVI SASSO

FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA

LIC. EN INGENIERÍA ELECTRÓNICA Y TELECOMUNICACIONESINTRODUCCIÓN A LOS SISTEMAS DE POTENCIA

INFORME DE GIRA 2

TERMOELÉCTRICA DE MIRAFLORES

PRESENTADO POR:

HIRAM BARRERA 6-7 7- !"#

IRIS BARRIOS 7-7$%-2$$!

&OSÉ GON'ÁLE' 6 -7 6 - ! #

MEISSYS ORTEGA 6-7 7-((%

HALAN TORRES %-%6"-"2%

&ONATHAN 'U)IGA %-((2- #!

A PETICIÓN DE:

PORF. ING. &OSÉ APARICIO

VIERNES 6 DE MAYO DE 2$ 6

8/17/2019 Informde de Gira 2

2/14

INTRODUCCION

En las centrales térmicas convencionales (o termoeléctrica convencionales) se produceelectricidad a partir de combustible fósil como carbón, fueloil o gas natural, mediante un

ciclo termodinámico de agua-vapor. El térmico ‘convencional’ sirve para diferenciarlas deotras centrales térmicas, como las nucleares o las de ciclo combinado.

El canal de Panamá, por su influencia en el comercio mundial necesita de recursosenergéticos de manera perpetua. na de las plantas de producción de energ!a "ue forman

parte del comple#o de la $%P, es la termoeléctrica de &iraflores.

El edificio donde se encuentra la termoeléctrica tiene más de ' a os de antig*edad(recordemos "ue la construcción del canal se inició en la +ltima década del siglo fueinaugurado en '/'0, 1ace a ' a os). nicialmente era una subestación.

En '/23 se instalaron má"uinas de pistones para la generación de energ!a. Poco a poco se1a ido transformando 1asta lo "ue es 1o .

El ob#etivo primordial de esta central termoeléctrica es el de proporcionar la energ!anecesaria para el cruce de los barcos a través del %anal de Panamá. Parte de la energ!agenerada también se utili4a para suministrar las distintas áreas de operaciones del %anal los e5cesos son ofrecidos al &ercado Eléctrico 6acional.

8/17/2019 Informde de Gira 2

3/14

E*PERIENCIA DE GIRA A LA TERMOELÉCTRICA DE MIRAFLORES

Fig. 1: Central termoeléctrica de Miraflores

Fig 2. La planta termoeléctrica de Miraflores es la encargada de generar la potenciaque consume el Canal de Panamá.

En la entrada se puede observar una pie4a de una turbina, espec!ficamente el rotor, "ue, amodo de monumento, se e51ibe empotrado sobre una base de concreto.

8/17/2019 Informde de Gira 2

4/14

Fig. 3: turbina representati a de cuando la termoeléctrica funcionaba con turbinas.

na ve4 dentro, se darán las indicaciones seguir en el tra ecto. $ cada visitante se leotorgo un casco protector tapones para los o!dos (el ruido es fuerte constante), debido a"ue en el área de generación, los motores encendidos 1acen imposible la estad!a a1! sinestas protecciones.

7uimos directamente a la sala de control, en donde se puede monitorear el estatus de todoslos motores, cada motor entrega una potencia de 0 &8 pero mientras están en operacionesnormales, estas se reservan el 39 de su potencia má5ima, para en caso de emergencia poder cubrir la carga solicitada. Este monitoreo lo reali4an por medio de computadoras con el

programa :one ;ell. Por medio de este soft;are ellos visuali4an el funcionamiento de losgeneradores, controlando varias variables como< encendido de las má"uinas, brea=ers deelevador, brea=ers de alimentación de los au5iliares, todos los brea=ers, sube ba#ar carga, arrancar unidades, entre otros parámetros como el llenado de las bombas, pueden

poner os controles automáticos, el control del agua, entre otros. En caso de fallar el sistemade control los procedimientos también pueden 1acerse de manera manual.

8/17/2019 Informde de Gira 2

5/14

Fig. !: computadora con sistema de control de las maquinas mencionado anteriormente.

>entro del centro de control 1a ? operadores, as! como varios e"uipos entre ellos lostransformadores.

Fig. ": en la imagen se muestran algunos de los equipos istos en el cuarto de control.

@ambién se puede controlar las bombas a través de un sistema de cremalleras, "ueadelantan o atrasan el tiempo de in ección. Ae muestran graficas donde se puede ver la

presión de los cilindros. %on la misma cantidad de combustible pero adelantando el tiempode in ección se aumenta la presión de compresión en el cilindro, esto aumenta la potenciade la má"uina "ue se le entrega al generador, causando as! "ue la má"uina sea máseficiente.

Fig. #: e$plicaci%n sobre el sistema de control de bombas.

>entro de la termoeléctrica se 1a considerado la posibilidad de cambiar su sistema a unsistema amigable con el ambiente cambiando a gas licuado para me#orar la eficiencia sucompetitividad en el mercado.

8/17/2019 Informde de Gira 2

6/14

Fig. &: sistema unifilar del sistema de generaci%n ' transmisi%n de la (CP.

Fig. ): sistema unifilar de la termoeléctrica Miraflores.

Bos motores solo se pueden controlar +nicamente desde el sitio, de otra forma es imposibleoperar la planta. Ae puede medir la temperatura, la potencia "ue están entregando, elencendido apagado, el control de los sistemas "ue lo refrigeran.

El ob#etivo de la planta es suplir las necesidades del %anal de Panamá, pero el e5tra deenerg!a "ue pueden generar, es suministrarlo a la red nacional venderlo de esta forma,contamos con un apo o energético e5tra

Bos motores usan un combustible especial, "ue permite lubricar más el motor en su uso. Esuna caracter!stica del diésel, por eso es "ue los e"uipos diésel duran más a "ue las pie4asse mantienen más lubricadas. En todo caso, también funcionan con diésel comercial, a "ueuna ve4 se traba#ó con los mismos.

Buego de ver el centro de control pasamos al área de las ma"uinas donde pudimos ver muc1as cosas como el sistema de e5tinción enfriamiento de la má"uina.

Ba planta cuenta actualmente con '2 unidades de generación de energ!a. >ic1as unidades seencargan de generar la potencia "ue consume el %anal de Panamá (apro5imadamente 2C&8). En esta planta las unidades traba#an con diésel o con b+n=er.

8/17/2019 Informde de Gira 2

7/14

Bas unidades son llamadas por n+meros. >e esta forma, las unidades ' 2 son turbinas de

gas "ue traba#an con diésel (son poco eficientesD el costo por &ega8att anda

apro5imadamente por dólares)

Bas unidades C 0 son turbinas de vapor "ue traba#an con b+n=er son de arran"uemanual, mientras "ue las demás son de arran"ue automático.

Fig. * Calderas .

El tiempo de entrada desde el encendido de la má"uina 1asta "ue se encuentra en

condiciones operativas está entre 2 C minutos. %uando por alguna ra4ón se 1a apagadola caldera se re"uiere de un periodo de '2 1oras para "ue la planta esté en condiciones

operativas. $"u! se inclu e el pre calentamiento de la caldera "ue dura apro5imadamente

1oras).

8/17/2019 Informde de Gira 2

8/14

Fig.1+ Centrifugaci%n del bun,er.

El b+n=er es un combustible mu utili4ado en plantas termoeléctricas. Es una sustancia

espesa, mu parecida al aceite "uemado.

El b+n=er tiene cierto contenido de agua es mu viscoso. Ae utili4a una má"uina de

centrifugado "ue separa el combustible del agua "ue contiene. %uando se 1a separado el

agua, el b+n=er se pre calienta en una caldera 1asta cierta temperatura. $ partir de esta

temperatura, la viscosidad se reduce el combustible ad"uiere una consistencia l!"uida, "ue

le permite fluir por las tuber!as 1acia la cámara de combustión donde arde libera el calor

aprovec1ado en la generación de potencia.

Fig11. Los ni eles de dic-o proceso son mostrados mediante dispositi os análogos

Ba unidad 3 es una turbina de gas "ue traba#a con diésel. Bas unidades ?, F son motores

de combustión interna de 0 tiempos "ue traba#an con b+n=er (operan ba#o costos de C

dólares por &ega8att.).

Bas unidades / ' son motores de combustión interna de 2 tiempos "ue traba#an con

b+n=er. Bas unidades / ' son má"uinas nuevas en comparación con las demás por lotanto presentan ma or eficiencia "ue las otras. Estas unidades las componen motores de

combustión interna "ue ocupan más de dos pisos. Aon las +nicas má"uinas de 2 tiempos de

este tipo instaladas en Panamá. Aon e"uipos mu eficientes limpios. El generador gira a

' / revoluciones por minuto.

8/17/2019 Informde de Gira 2

9/14

Fig.12 nidades 11 ' 12. /stas máquinas son denominadas 0C 0urbo Compound

'stem .

Bos motores de las unidades / ' se acoplan a las unidades '' '2, los cuales funcionan

por regeneración, aprovec1ando el calor no utili4ado por las unidades / ' (gases de

escape). Estos dos generadores de '.0 &8 cada uno giran a una velocidad de 2C

revoluciones por minuto.

Bas unidades '' '2 no son consideradas por la central como generadores pero el %6> las

tiene registradas como unidades de generación. Aon má"uinas "ue funcionan con un ciclo

de regeneración, aprovec1ando el calor de otras unidades.

$ continuación se presenta la potencia "ue puede entregar cada una de las má"uinas.

8/17/2019 Informde de Gira 2

10/14

Fig 13. Potencia que puede entregar cada una de las máquinas

$l salir del centro de control nos dirigimos al área de los precipitadores electrostáticos. Bosgases "ue son e5pulsados (con muc1os contaminantes) entran a estos precipitadores "ue

funcionan con un sistema de transformadores "ue calientan unas barras, generando unsistema corona "ue polari4a las barras esas barras llaman a las part!culas del gas decarga contraria estas part!culas se ad1ieren a estas barras, dentro de esas barras 1a unossolenoides "ue act+an como martillos "ue martillean las barra de este modo las part!culascaen solidificadas, estas son una gran parte de los contaminantes de estos gases, esto paralimpiar un poco el gas "ue es enviad a la atmosfera. El tratamiento "ue se le da a estasceni4as, por decirlo as!, por a1ora en la termoeléctrica de &iraflores no se les está dando untratamiento espec!fico, e5iste el e#emplo de Ga1!a de las &inas en %olón donde estas

8/17/2019 Informde de Gira 2

11/14

part!culas se le dan a la cemente para me4claras con el concreto. En &iraflores no se le dael mismo tratamiento "ue en %olón debido a "ue se piensa "ue las part!culas "ue ellosgeneran tienen propiedades distintas a las "ue se generan en %olón.

Fig. 1!: Precipitadores electrostáticos para tratamiento de los gases.

Buego de dar ese tratamiento a los gases estos son e5pulsados por medio de una c1imenea.

7inalmente vimos las turbinas, su sistema de control de agua.

8/17/2019 Informde de Gira 2

12/14

Fig. 1". istema de control de ál ulas4 están funcionan con un sistema de sensores que permiten determinar la cantidad de agua que tienen.

Fig. 1#: Cuarto donde se encuentran las ál ulas ' turbinas.

Para culminar la gira vimos los trasformadores.

8/17/2019 Informde de Gira 2

13/14

@ransformadores

Fig. 11&: istema de trasformadores.

Bos transformadores están ubicados en el e5terior del edificio. En alta tensión se mane#an

distintos niveles de volta#e. En la actualidad se mane#an niveles de '2, 00 ''3 =ilovoltios

(para fines comerciales)D 2.0 '2 =ilovoltios son los niveles "ue se utili4an para las

operaciones del %anal de Panamá.

Bos transformadores "ue se encuentran instalados, desde el a o 2 ' , mane#an potencias en

el orden de 03, 3 F3 &H$. Aon grandes, mu pesados destacan dos tipos<

•

@ransformadores totalmente sumergidos en aceite• @ransformadores aislados, con /39 de aceite nitrógeno

8/17/2019 Informde de Gira 2

14/14

CONCLUSIONES

Ba reciente gira técnica nos brindó una perspectiva del comple#o sistema de producción deenerg!a "ue se encarga de abastecer el %anal de Panamá brindar a uda al AistemaEléctrico 6acional.

El %anal de Panamá tiene dos generadores de fuel, con los cuales abastece su demandaeléctrica dentro de la 4ona del canal de Panamá. %ada motor genera apro5imadamente 0&8, lo cual 1ar!a un total de &8, de los cuales el canal solo utili4a C3&8apro5imadamente, lo cual nos indica "ue el resto (03 &8) lo venden a la red p+blica de

panamá. Por lo cual aprendimos "ue si en un sistema de producción de energ!a eléctrica se produce más de lo "ue consume, el e5ceso de energ!a podr!a venderse a alguien "ue si lonecesite, beneficiando no solo al consumidor sino a la empresa a "ue, a largo pla4o podr!a

recuperar la inversión "ue se 1i4o en el e"uipo en primer lugar. Ba central termoeléctrica de &iraflores, genera gran cantidad de potencia, "ue satisface lademanda de las esclusas de &iraflores también las nuevas esclusas de %ocol!, además deesto, es capa4 de generar energ!a para vender al sistema eléctrico nacional, todo esto melleva a pensar "ue la alternativa de los motores diésel para generar energ!a por medio decombustión es un método con resultados eficaces dentro de la producción. %onsidero a suve4 "ue el grado de contaminación "ue este tipo de centrales genera en el ambiente en muelevado "ue se debiera implementar nuevas tecnolog!as "ue contribu an a disminuir esteimpacto. Esta gira fue de suma importancia para aumentar nuestros conocimientos prácticosorientados a complementar los conocimientos teóricos de la materia ntroducción a los

Aistemas de Potencia.

>e acuerdo a la e5periencia se pudieron observar diferentes configuraciones en cuanto a lared eléctrica "ue se tiene en las instalaciones de la termoeléctrica. Por lo tanto se observó"ue la potencia en la termoeléctrica la pueden elevar in ectando reactivo a la misma. Aeobservó la ma"uinaria "ue se usa en las instalaciones la cual comprende un inmenso e#erotatorio en función con pistones, calderas bombas. Por lo tanto se notificó "ue la perdidaen la l!nea "ue sale de la termoeléctrica es m!nima a "ue la distancia "ue recorre la l!neaes relativamente corta. Ain embargo poseen transformadores elevadores de volta#e de 'C=va ''3 =v, esto se 1eredó de los estadounidenses "ue antes poblaban esas áreas. Este tipo determoeléctrica es la +nica "ue 1a en su tipo en toda %entroamérica.