Friday, November 16, 2018

La más importante central hidroeléctrica del este del País


Vista de la Hidroeléctrica de Bayano
El viernes 16 de noviembre de 2018 se visitó las instalaciones de la Central Hidroeléctrica Ascanio Villalaz, mejor conocida como Bayano. Esta gira tuvo como objetivo que los estudiantes se familiarizaran con la operación y principios de una de las centrales de energías renovables más importantes del país.  
La Hidroeléctrica Azcanio Villalaz (Bayano) está ubicada en el Corregimiento el Llano, Distrito de Chepo, a 80km de la ciudad de Panamá. La planta hidroeléctrica aprovecha las aguas del río Bayano con afluentes de hoya agua clara, hoya maje y hoya rio diablo que abarcan una región de aproximadamente 35000 hectáreas.  

Afiche de seguridad de la empresa.
Esta administrada por la compañía AES Panamá, la cual tiene como valor fundamental y prioritario la seguridad. 
Algunas normas de seguridad que presentan son:
  • Al sonar alarma sonora contra incendio, se deberá salir al estacionamiento.
  • Al sonar bocina, se deberá salir de aguas debajo de la represa; ya que, esta alarma indica la puesta en marcha de la central.
  •  Está prohibido consumir tabaco, drogas o alcohol dentro de la central.
  • Para poder entrar a la central deberá contar con equipo de seguridad obligatorio como lo son cascos, botas y lentes de seguridad.
  • Los trabajadores son responsables de su seguridad, la de los compañeros y también de la comunidad.
  • Tanto los empleados como los contratistas, poseen el derecho de detener el trabajo de alguien que no esté siguiendo las indicaciones de seguridad. 
AES Panamá administra Bayano.
The AES Corporation es una compañía que se dedica a la generación y distribución de energía eléctrica. Actualmente cuenta con presencia en países como:
  1. ·       El Salvador
  2. ·       Panamá
  3. ·       Puerto Rico
  4. ·       México
  5. ·       República Dominicana
La empresa AES Panamá cumple con las normas internacionales ISO 14001 para la gestión ambiental y OHSAS 18001 la cual establece las especificaciones sobre la salud y seguridad en el trabajo. Y como ya se dijo antes su prioridad es la seguridad por lo que para realizar trabajos técnicos en la planta es requerido hacer un análisis de seguridad. Desde sus inicios AES en 1999 ya contaba con un aporte de 465 MW al Sistema Integrado Nacional, mediante inversiones millonarias siempre ha buscado robustecer la matriz energética del país y actualmente aporta con sus centrales hidroeléctricas aproximadamente 705 MW, las cuales son:

  1. Changuinola 1 (223 MW Hidroeléctrica de Pasada).
  2. La Estrella (47.2 MW Hidroeléctrica de Pasada).
  3. Los Valles (54.8 MW Hidroeléctrica de Pasada).
  4. Estí (120 MW Hidroeléctrica de Pasada).
  5. Bayano (260 MW Hidroeléctrica de Embalse).
Vistas del Lago Bayano
Debido al crecimiento de la demanda energética se realizo el proyecto de Estrella del Mar que aporta 72 MW mediante motores de combustión y para diversificar la matriz energética del país, optaron por su nuevo proyecto en Colón de 381 MW que utiliza el gas natural como fuente de combustible.

BAYANO

Eje de la turbina 1 (2 similar)
La central hidroeléctrica de Bayano empezó sus funciones en 1976 con dos unidades de turbinas con 75 MW de potencia cada una, diseñada para ser concebida como una planta de 300 MW. En noviembre de 2002 inició operaciones la tercera unidad, con la cual se adicionaron 86 MW como parte del plan de expansión y se repotenció las unidades uno y dos a 87 MW en septiembre de 2003 y febrero de 2004, respectivamente. Cuenta con un espacio para la instalación de una cuarta unidad pero debido a que las unidades actualmente instaladas logran turbinar y manejar el caudal de agua de lago Bayano, no ha sido requerido la instalación de esta 4ta unidad. El caudal máximo a turbinar es de 600 m3/s a plena carga. Las turbinas son de tipo Francis de eje vertical montadas cada una debajo de su generador.
Cada una de las turbinas tiene su propia toma de agua (la cual es una tubería de aproximadamente 5m de diámetro), tubería de presión y descarga, componentes y accesorios. La turbina 1 y 2 que fueron las primeras instaladas cuentan con 2 cojinetes para el eje (uno superior y el otro de guía de turbina), mientras que la 3 que es más reciente cuenta con 3 cojinetes (superior, inferior y guía de turbina). Estos son enfriados por aceite en un circuito de intercambiadores de calor agua/aceite. Además el generador de la turbina 3 tiene un sistema de bombas para su lubricación.
Especificaciones de la turbina 1 y 2
Cada turbina proporciona un voltaje nominal de 13800 V, operan a una velocidad de 120 rpm, cuentan con 60 números de polos y una corriente nominal de 4000 Amperios. Las lineas de transmisión son de circuito doble de 230 KV que van hasta las sub-estaciones en Panamá, estas líneas son la 2301A y la 2302A Los reguladores de voltaje mantienen la corriente directa (DC) al devanado del campo del generador, el voltaje del sistema (SIN) constante y comparte el suministro de potencia reactiva entre los generadores trabajando en paralelo.
Eje de la turbina 3
Esta es una central hidroeléctrica de embalse, con capacidad de tres meses y genera el 10% de la demanda energética del país. Cuenta con 35000 hectáreas con presa y vertedero de gravedad de concreto de 65m de alto y con presa auxiliar revestida de pedraplen de 25m (Pedro viejo). La presa tiene un nivel operativo máximo de 62 msnm (embalse lleno) y un mínimo de 50 msnm, para crecidas tiene un nivel máximo de diseño de 64 msnm, además tiene una longitud de 450 m.
Transformador del generador hacia las
líneas de transmisión.
El vertedero tiene una capacidad de 4000 metros cúbicos por segundo a una elevación de 63 m y cuenta con 4 compuertas radiales que se operan remotamente por medio de SCADA.

Líneas de Transmisión 
El sistema SCADA es el encargado de realizar el monitoreo y control del proceso de generación eléctrica, para ello utiliza 10 procesadores ABB AC800 (Principales y Redundantes) y 4 estaciones de operación, Web Server y Gateway. Adicional dentro de la sala de control se encuentra el sistema de monitoreo de vibraciones para los generadores, protecciones eléctricas y transformadores de potencia de las unidades. El monitoreo de vibración es realmente importante ya que según se nos comentó el espacio de separación entre rotor y estátor es milimétrico y si existen vibraciones excesivas en el eje, podría causar un accidente importante en la planta. En la operación, dentro de la sala de control se encuentra uno o dos operadores encargados del monitoreo de los parámetro, fuera se encuentra un operador de campo encargado de ver el correcto funcionamiento de los equipos y dispositivos.

El arranque y sincronización de las unidades es controlado desde la sala de control en la cual el operador empieza la secuencia donde primero se da la orden de sincronismo, arranca y sensa todos los valores para que la generación no entre en desfase. La planta llega a producir de 600 – 700 GW/hora anuales. Sin embargo, el control conjunto es realizado por el CND el cual recibe la generación de la planta de Bayano y el CND se encarga de distribuir a la red.
Vertedero y Compuertas Radiales.
Monitor de vibraciones del eje
Sala de control, estaciones de operación

20 comments:

  1. Tienen algún mecanismo de mitigar el daño que le hacen a la vida marina?

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  2. No, la planta no cuenta con sistemas de transferencias para peces u otro tipo de estructura que permita el paso de vida marina.

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    1. De hecho existe vida marina aguas abajo y muchas de las comunidades realizan la pesca

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  3. Muy completa la informacion pero obserbando las imagenes de control computarizado de la planta me queda la siguiente duda: ¿El sistema de frenado de emergencia o regulador de rpm en función de la demanda llamese gobernador es 100% mecanico (hidraulico) o cuentan con un sistema electro-hidraulico moderno?

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  4. Electro-hidráulico, además ajustan los alabes directores dependiendo de la demanda que requieran suplir

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  5. Tiene algún plan de Mantenimiento para mantener la vida útil de los equipos?

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  6. Correcto, hacen revisiones diarias de los parámetros de los equipos, además realizan mantenimientos anuales los cuales deben enviar un informe al CND de la fecha en la cual los realizarán y duran aprox. 1 semana y mantenimientos mayores que igual deben informar y estos duran hasta 7 meses (este mantenimiento se hace cada 10 años y se desarma todo), de hecho hace poco le hicieron uno de estos a la Turbina 1

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  7. Muy buen articulo, pero surge la siguiente pregunta, cuantas turbinas aproximadamente operan cuando el nivel de agua en el embalse en bajo?

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    1. Buena pregunta, depende de la demanda, lo que tratan es de nunca dejar que el nivel baje demasiado con ayuda de la apertura o cerrado de los alabes directores, y realmente cuántas ponen en operación si existe un nivel bajo depende del criterio de la empresa

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    2. Por lo que comprendí, las 3 turbinas operan en todo momento (salvo que se les este dando mantenimiento) pero no a su capacidad máxima.

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  11. Felicidades por el articulo. Mi pregunta es la siguiente, qué plan de contingencia tienen cuando la represa llega a su máximo nivel de agua? Porque la comunidad muchas veces vive atemorizada en temporada lluviosa creyendo en rumores de que la abriran la presa y quedarán inundados. Johana Falconett

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    1. Buenos días, lo que hacen es abrir las compuertas para bajar el nivel de agua y desde el desastre de 2010 han hecho campañas de concientizacion y les enseñan a las comunidades sobre lo que tienen que hacer en caso de un desborde, además tienen una alarma audible que les avisa en tal caso llegarán los niveles tan altos, al igual que cuando comienzan a operar. El desastre de 2010 puedes verlo en el artículo de la estrella en el siguiente enlace: la estrella.com.pa/panama/nacional/112-familias-afectadas-inundaciones-bayano/23724785 además hay videos en YouTube sobre lo sucedido

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  12. En caso de posible desbordamiento de la represa, les comentaron algo sobre algún mecanismo para evitar esto?

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    1. Tienen que abrir las compuertas en tal caso, pero deben tener comunicación para el desalojo de las comunidades, trabajo en conjunto con las autoridades para evitar pérdidas mayores

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  13. Tengo entendido que el embalse de Bayano y el de Fortuna son los únicos que tienen una capacidad de 120 días.

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  14. Tengo entendido que el volumen aproximado de almacenaje es de: 27,000 millones de metros cúbicos

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  15. Cuales son las dimensiones de la toma de agua de cada turbina y a que elevación (en msnm) se encuentra el portal de entrada.

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