Auxiliares eléctricos en las centrales hidroeléctricas

El equipamiento eléctrico instalado se utiliza para:

1. La transformación de la tensión para su transporte
2. La medición de los parámetros de tensión
3. Potencia e intensidad
4. Factor de potencia y de la conexión
5. Transporte de la energía eléctrica

Uno de los equipos principales es el transformador. Puede ser utilizado para diversos fines, requiriendo en cada caso una tipología.

El transformador de potencia es el que permite la trasformación de la energía del generador (dependiendo de la tensión de trabajo del generador, la transformación puede ser baja/media o media/alta tensión). El objetivo es elevar la tensión al nivel de la línea existente para permitir el transporte de la energía eléctrica, minimizando las pérdidas por efecto Joule. Estas pérdidas son directamente proporcionales al cuadrado de la intensidad, por tanto, el objetivo es reducirla elevando para ello la tensión.

Estas pérdidas se originan también en el transformador, como consecuencia se deben minimizar y refrigerar este equipo, ya que la energía eléctrica se transforma en calor. El sistema de refrigeración puede basarse en la convección natural o a través de un circuito cerrado de aceite.

En función de las características constructivas, existen varios tipos, destacamos los siguientes:

1. Transformador encapsulado seco. Esta tipología de transformador permite su instalación en el interior del edificio de la central, minimizando la obra civil asociada a la subestación. Su capacidad de evacuación (medida en MVA) suele ser menor; sin embargo, puede ser válido para muchas centrales minihidráulicas. La refrigeración se realiza por convección del aire, por tanto, se debe cuidar el caudal de aire destinado al transformador, así como las temperaturas, a lo largo del año para evitar problemas de refrigeración en periodos de altas temperaturas.
2. Transformador en aceite. Se debe construir un recipiente donde se deposite el aceite, además del equipo necesario para prever la recogida de aceite ante una fuga o derrame. La refrigeración, en este caso, se puede regular fácilmente, por tanto, su capacidad de evacuación es más alta que en el caso de los transformadores anteriores.

Los equipos eléctricos se instalan en celdas contenidas en armarios e instalados en el interior del edificio central.

Los equipos principales son:

1. Interruptores y seccionadores, que se emplean para la conexión y desconexión a la red.
2. Transformadores de medida, tanto de tensión como de intensidad, que permiten obtener los valores instantáneos de estas magnitudes. De otra forma, los equipos instalados para obtener estas lecturas serían de gran tamaño.
3. Transformadores de equipos auxiliares, que permiten el suministro de energía eléctrica en las condiciones adecuadas al correcto funcionamiento de los equipos.
4. Autoválvulas, que son equipos de protección ante sobreintensidades, conduciendo el exceso de intensidad a tierra (tormentas con aparato eléctrico).

La línea eléctrica de media o alta tensión requerida para el transporte de la energía ya transformada tiene una incidencia relevante en el presupuesto de la instalación.

El coste de esta línea puede encarecer el proyecto, llegando en algunos casos a desestimar su viabilidad si la inversión necesaria es muy elevada.

Las características de la red que hay que conseguir para poder conectar nuestra instalación y ceder nuestra energía son:

1. Frecuencia: dato conocido de partida (50Hz).
2. Tensión: en función de la línea a la que nos conectemos.

Sistemas auxiliares

Los equipos más comunes que se pueden considerar como auxiliares dentro de la central son:

1. Ventilación.
2. Alumbrado auxiliar.
3. Equipo de corriente continua empleado para alimentar las bobinas de desconexión del interruptor principalmente.
4. Bombas.
5. Batería de condensadores, para mejorar el factor potencia.
6. Puente grúa para el montaje y operaciones de mantenimiento.
7. Rejillas y sistemas de limpieza.
8. Protección contra incendios.
9. Agua refrigeración.
10. Caudalímetro.