Informe de Hercca

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Curso: turbomaquinas

Docente: I

ng. Willy Morales Alarcón

Alumno: freddy Mancco Hancco

Código: 164123

CUSCO -PERU CUSCO -PERU

Tema: informe de

pequeño

central hidroeléctrica hercca

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1.

1. ASPECTOS GENERALES

ASPECTOS GENERALES

1.1. 1.1. Introducción

Introducción

La Central Hidroelectrica Hercca (C.H. HERCA), se encuentra ubicado en provincia

de Canchis y distrito de Sicuani, departamento de Cuzco, a una

de Canchis y distrito de Sicuani, departamento de Cuzco, a una altura promedio de

altura promedio de

3740 msnm en la zona

3740 msnm en la zona media de la cuenca del río Hercca, afluente del río Vilcanota,

media de la cuenca del río Hercca, afluente del río Vilcanota,

al Este de la

al Este de la Cordillera de los Andes.

Cordillera de los Andes.

El área del proyecto se encuentra entre la laguna Langui Layo y la población de Hercca El área del proyecto se encuentra entre la laguna Langui Layo y la población de Hercca sobresobre la margen derecha del río del mismo nombre. La Central aprovecha el recurso hídrico del la margen derecha del río del mismo nombre. La Central aprovecha el recurso hídrico del río tributario Hercca, y una diferencia de cota de 92.5 m existe entre la toma y la casa de río tributario Hercca, y una diferencia de cota de 92.5 m existe entre la toma y la casa de máquinas, para la generación de energía eléctrica.

máquinas, para la generación de energía eléctrica.

La Pequeña Central Hidroeléctrica Hercca es una instalación antigua cuya fecha de inicio de La Pequeña Central Hidroeléctrica Hercca es una instalación antigua cuya fecha de inicio de operación se remonta al año 1924 con la instalación del primer grupo de 400 kW operación se remonta al año 1924 con la instalación del primer grupo de 400 kW abasteciendo energía para fines industriales así como abasteciendo a la ciudad de Sicuani. abasteciendo energía para fines industriales así como abasteciendo a la ciudad de Sicuani. En 1936 se instaló un

En 1936 se instaló un segundo grupo de 416 kW que en lsegundo grupo de 416 kW que en la actualidad se encuentra fuera dea actualidad se encuentra fuera de servicio.

servicio.

El comportamiento histórico de los caudales naturales del río Vilcanota, responde al El comportamiento histórico de los caudales naturales del río Vilcanota, responde al comportamiento de toda una gran cuenca a la cual pertenece, siendo está sometida a los comportamiento de toda una gran cuenca a la cual pertenece, siendo está sometida a los fenómenos naturales como el Fenómeno del Niño, cambios climáticos y al incremento de fenómenos naturales como el Fenómeno del Niño, cambios climáticos y al incremento de la población a lo largo de la cuenca quienes utilizan el agua para consumo humano y riego. la población a lo largo de la cuenca quienes utilizan el agua para consumo humano y riego.

1.1.1.

1.1.1. AntecedentesAntecedentes_–_{– Situación Actual del Área del Proyecto} Situación Actual del Área del Proyecto

La Empresa de Generación Machupicchu S.A. (EGEMSA) ha previsto implementar el La Empresa de Generación Machupicchu S.A. (EGEMSA) ha previsto implementar el proyecto de Repotenciación de la Pequeña Central Hidroeléctrica Hercca, con el objeto proyecto de Repotenciación de la Pequeña Central Hidroeléctrica Hercca, con el objeto central de incrementar la generación

central de incrementar la generación de energía y obtener mayores beneficios económicos.de energía y obtener mayores beneficios económicos. EGEMSA, siendo una empresa estatal de derecho privado está incluida dentro del Sistema EGEMSA, siendo una empresa estatal de derecho privado está incluida dentro del Sistema Nacional de Inversión Pública (SNIP) y como consecuencia de ello desde el año 2,000, ha Nacional de Inversión Pública (SNIP) y como consecuencia de ello desde el año 2,000, ha

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Con fecha 6 de Agosto del 2,004 y con documento Nº1040-2004-EF/98.0, la Oficina Con fecha 6 de Agosto del 2,004 y con documento Nº1040-2004-EF/98.0, la Oficina Multianual de Inversión Pública del Ministerio de Economía y Finanzas ha aprobado el Multianual de Inversión Pública del Ministerio de Economía y Finanzas ha aprobado el proyecto de Factibilidad de la Repotenciación de la Pequeña Central Hercca con las proyecto de Factibilidad de la Repotenciación de la Pequeña Central Hercca con las siguientes características: siguientes características:   Caudal Caudal 3.8 3.8 m3/sm3/s   Potencia Potencia 4.01 4.01 MWMW 

 Inversión Inversión 4.651 4.651 Millones Millones de de Dólares Dólares sin sin IGVIGV

La Gerencia de Desarrollo de EGEMSA antes de llevar a cabo

La Gerencia de Desarrollo de EGEMSA antes de llevar a cabo la fase de inversión ha revisadola fase de inversión ha revisado el proyecto y coordinado con los actores involucrados del proyecto como son (propietarios el proyecto y coordinado con los actores involucrados del proyecto como son (propietarios de la captación, propietarios de la subestación elevadora y empresa concesionaria de de la captación, propietarios de la subestación elevadora y empresa concesionaria de transmisión eléctrica, REP), encontrándose en ellos dificultades con los actores externos transmisión eléctrica, REP), encontrándose en ellos dificultades con los actores externos para llevar a cabo el proyecto de repotenciación, siendo los siguientes:

para llevar a cabo el proyecto de repotenciación, siendo los siguientes:



 Costo elevado de los terrenos de la captación, los propietarios de estos terrenosCosto elevado de los terrenos de la captación, los propietarios de estos terrenos

(central Maca) pidieron la suma de US$ 500,000.00. (central Maca) pidieron la suma de US$ 500,000.00.



 Costo elevado de los terrenos para la instalación de Costo elevado de los terrenos para la instalación de la subestación, los propietariosla subestación, los propietarios

de estos terrenos

de estos terrenos (comunidad Totorani) pidieron (comunidad Totorani) pidieron US$ 40.00 m2 US$ 40.00 m2 - US$ 400,000.00- US$ 400,000.00



 La empresa concesionaria de transmisión Eléctrica La empresa concesionaria de transmisión Eléctrica (REP). Con documento GO(REP). Con documento GO_–_– 050 050

–

– 2004 Indica que 2004 Indica que la conexión de la pequeña Central Hercca debe ser en PI la conexión de la pequeña Central Hercca debe ser en PI y no eny no en T como está el proyecto.

T como está el proyecto.

Con fecha 22 de febrero del 2005, la Gerencia de Desarrollo de EGEMSA mediante la Con fecha 22 de febrero del 2005, la Gerencia de Desarrollo de EGEMSA mediante la división de logística (proceso ADP-001-2005) han

división de logística (proceso ADP-001-2005) han otorgado la Buena Pro de la otorgado la Buena Pro de la ActualizaciónActualización del Estudio de Factibilidad de l

del Estudio de Factibilidad de la Repotenciación de la Pequeña Central Hercca a Repotenciación de la Pequeña Central Hercca a la empresaa la empresa Lahmeyer Agua y Energía S.A., para que esta empresa pueda analizar las implicancias Lahmeyer Agua y Energía S.A., para que esta empresa pueda analizar las implicancias económicas, rentabilidad y viabilidad de l

económicas, rentabilidad y viabilidad de los cambios entre ellos con os cambios entre ellos con las siguientes premisas:las siguientes premisas:



 Que las instalaciones estén dentro de Que las instalaciones estén dentro de las propiedades de EGEMSA.las propiedades de EGEMSA. 

 La ubicación de la captación (bocatoma), deberán estar ubicadas en terrenos deLa ubicación de la captación (bocatoma), deberán estar ubicadas en terrenos de

propiedad de EGEMSA (Actual ubicación) propiedad de EGEMSA (Actual ubicación)



 De acuerdo al último estudio de aforos, realizado por el De acuerdo al último estudio de aforos, realizado por el Ing. Carlos Loayza ShaffinoIng. Carlos Loayza Shaffino

se tiene un incremento de caudal en el río Hercca, el mismo que debe ser tomado se tiene un incremento de caudal en el río Hercca, el mismo que debe ser tomado

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

 Conexión en PI, tal como lo solicita la concesionaria de la transmisión eléctrica.Conexión en PI, tal como lo solicita la concesionaria de la transmisión eléctrica.

Con fecha 28 de

Con fecha 28 de Diciembre del 2004, Diciembre del 2004, se dio buena pro se dio buena pro al al Ing. Carlos Loayza ShaffinIng. Carlos Loayza Shaffino, parao, para que realice los aforos y estudio del potencial hidráulico de la cuenca del río Hercca. El que realice los aforos y estudio del potencial hidráulico de la cuenca del río Hercca. El presente estudio toma en cuenta esta nueva información.

presente estudio toma en cuenta esta nueva información.

A la fecha está en proceso de convocatoria, los estudios de afianzamiento de la Laguna A la fecha está en proceso de convocatoria, los estudios de afianzamiento de la Laguna Langui, esta va a servir para afianzar la necesidades de agua a la central Machupicchu Langui, esta va a servir para afianzar la necesidades de agua a la central Machupicchu favoreciendo indirectamente a la pequeña Central Hercca.

favoreciendo indirectamente a la pequeña Central Hercca.

En el presente estudio de Actualización por lo tanto se plantean al

En el presente estudio de Actualización por lo tanto se plantean alternativas de desarrolloternativas de desarrollo del proyecto sobre el esquema actual de la central y utilizando la

del proyecto sobre el esquema actual de la central y utilizando la hidrología más reciente.hidrología más reciente. Paralelamente se hace una evaluación del mercado eléctrico y los costos marginales de Paralelamente se hace una evaluación del mercado eléctrico y los costos marginales de energía y potencia basados en i

energía y potencia basados en información reciente.nformación reciente. 1.1.2.

1.1.2. AccesibilidadAccesibilidad

Existen varias rutas de acceso al área del proyecto. Existen varias rutas de acceso al área del proyecto.

Una de ellas es la ruta Nazca-Abancay-Cuzco. Esta ruta, se inicia desde la Carretera Una de ellas es la ruta Nazca-Abancay-Cuzco. Esta ruta, se inicia desde la Carretera Panamericana, aproximadamente

Panamericana, aproximadamente a 460 km al sur de a 460 km al sur de Lima, cerca de la ciudad de NLima, cerca de la ciudad de Nazca.azca. Usa la carretera nacional Nº 26, que va en una dirección general Nor-Este vía Abancay, Usa la carretera nacional Nº 26, que va en una dirección general Nor-Este vía Abancay, capital del departamento de Apurímac. Esta carretera, después de una distancia de 670 capital del departamento de Apurímac. Esta carretera, después de una distancia de 670 km, llega a la capital del departamento del Cuzco. Desde este lugar, la siguiente ruta va km, llega a la capital del departamento del Cuzco. Desde este lugar, la siguiente ruta va por la Carretera Nacional Nº 3 en dirección Sur-Este llegando a Sicuani después de una por la Carretera Nacional Nº 3 en dirección Sur-Este llegando a Sicuani después de una distancia de más de 140 km. A partir de Sicuani se sigue la carretera afirmada con distancia de más de 140 km. A partir de Sicuani se sigue la carretera afirmada con dirección Sur

dirección Sur_–_{– Sur Este} Sur Este

Otra de las rutas es Mollendo-Arequipa-Sicuani que se inicia

Otra de las rutas es Mollendo-Arequipa-Sicuani que se inicia en el Océano Pacífico y en el Océano Pacífico y siguesigue por la Carretera Nacional Nº 30, vía Arequipa en dirección Noreste. Después de por la Carretera Nacional Nº 30, vía Arequipa en dirección Noreste. Después de aproximadamente 250 km p

aproximadamente 250 km pasando por Pati, asando por Pati, continúa la Carretera Nacional Ncontinúa la Carretera Nacional Nº 21, enº 21, en dirección norte, vía

dirección norte, vía Imata y Ocoruro hasta Sicuani. Imata y Ocoruro hasta Sicuani. La distancia total entre La distancia total entre Mollendo yMollendo y Sicuani es aproximadamente de 510 km.

Sicuani es aproximadamente de 510 km. En Matarani, cerca de

En Matarani, cerca de Mollendo, existen Mollendo, existen facilidades portuarias cfacilidades portuarias con suficiente capacidadon suficiente capacidad para desembarcar equipos y maquinarias, necesarios para la construcción de la central para desembarcar equipos y maquinarias, necesarios para la construcción de la central hidroeléctrica.

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1.1.3.

1.1.3. Problemática a solucionarProblemática a solucionar

Es la limitada generación Eléctrica en la PCH Hercca. Es la limitada generación Eléctrica en la PCH Hercca.



 Causa DirectaCausa Directa

Equipamiento electromecánico muy antiguo y obsoleto. Equipamiento electromecánico muy antiguo y obsoleto. Obras Civiles antiguas y muy

Obras Civiles antiguas y muy pequeñas.pequeñas. Aprovechamiento de los recursos hídricos Aprovechamiento de los recursos hídricos



 Causa IndirectaCausa Indirecta

Ineficiente, uso de la regulación de la Laguna Langui. Ineficiente, uso de la regulación de la Laguna Langui. 1.1.4.

1.1.4. Información sobre los beneficiariosInformación sobre los beneficiarios El área de influencia del proyecto

El área de influencia del proyecto es el sistema interconectado nacional (SEIN) que es el sistema interconectado nacional (SEIN) que abarcaabarca la mayor parte del territorio nacional, sin embargo dado la magnitud y objetivo del la mayor parte del territorio nacional, sin embargo dado la magnitud y objetivo del proyecto, los beneficiarios potenciales son los pobladores asentados en el área del proyecto, los beneficiarios potenciales son los pobladores asentados en el área del desarrollo del proyecto.

desarrollo del proyecto. 1.1.5.

1.1.5. ObjetivosObjetivos

Este proyecto tiene como objetivo mejorar el aprovechamiento hídrico en la Pequeña Este proyecto tiene como objetivo mejorar el aprovechamiento hídrico en la Pequeña Central Hidroeléctrica Hercca e

Central Hidroeléctrica Hercca e instalar nuevo equipamiento de generación, favoreciendoinstalar nuevo equipamiento de generación, favoreciendo los principios de operación del sistema eléctrico nacional en lo que se refiere a mejora de los principios de operación del sistema eléctrico nacional en lo que se refiere a mejora de la confiabilidad, bajos costos de operación e incremento de consumo de energía eléctrica. la confiabilidad, bajos costos de operación e incremento de consumo de energía eléctrica.

1.1.6.

1.1.6. Área de InfluenciaÁrea de Influencia

El área de influencia del proyecto es el sistema interconectado nacional (SEIN) que abarca El área de influencia del proyecto es el sistema interconectado nacional (SEIN) que abarca desde Tumbes hasta Tacna en la zona costera, en la sierra l

desde Tumbes hasta Tacna en la zona costera, en la sierra los departamentos de Cajamarca,os departamentos de Cajamarca, Huánuco, Pasco, Junín, algunos sectores de Huancavelica, Ayacucho, Apurímac, Cusco y Huánuco, Pasco, Junín, algunos sectores de Huancavelica, Ayacucho, Apurímac, Cusco y Puno.

Puno. 1.1.7.

1.1.7. Metas del Proyecto:Metas del Proyecto:

La construcción de la Central Hidroeléctrica Hercca tiene como meta Contribuir a la La construcción de la Central Hidroeléctrica Hercca tiene como meta Contribuir a la sostenibilidad social, económica y ambiental mejorando la eficiencia de uso de los sostenibilidad social, económica y ambiental mejorando la eficiencia de uso de los productos energéticos propiciando proyectos energéticos y promover el uso de energías productos energéticos propiciando proyectos energéticos y promover el uso de energías renovables en la región

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2.

2. CONCEPCIÓN DEL PROYECTO

CONCEPCIÓN DEL PROYECTO

2.1.

2.1. Descripción del proyecto definitivoDescripción del proyecto definitivo I.

I. AccesosAccesos

Se prevé que un acceso para la construcción será necesario en el área de la bocatoma. Se prevé que un acceso para la construcción será necesario en el área de la bocatoma. Este acceso partirá de la carretera

Este acceso partirá de la carretera existente que pasa por la margen izquierda cerca existente que pasa por la margen izquierda cerca de lade la bocatoma existente. A partir de un punto apropiado se debe construir un ramal que bocatoma existente. A partir de un punto apropiado se debe construir un ramal que bordee la margen izquierda para llegar a la zona de bocatoma. No se ha previsto la bordee la margen izquierda para llegar a la zona de bocatoma. No se ha previsto la construcción de un puente para cruzar el río en vista que la construcción debe planearse construcción de un puente para cruzar el río en vista que la construcción debe planearse para el período de estiaje en el cual es posible vadear el río con equipo pesado.

para el período de estiaje en el cual es posible vadear el río con equipo pesado.

Este acceso permitirá que la construcción de la bocatoma, la plataforma de la conducción, Este acceso permitirá que la construcción de la bocatoma, la plataforma de la conducción, la conducción y la cámara de carga pueda ser realizada en forma paralela. Sin embargo, la conducción y la cámara de carga pueda ser realizada en forma paralela. Sin embargo, debido a la configuración topográfica del terreno y a la relativa corta longitud de la debido a la configuración topográfica del terreno y a la relativa corta longitud de la conducción, se ha previsto sólo este frente para la

conducción, se ha previsto sólo este frente para la construcción de la plataforma y el canalconstrucción de la plataforma y el canal de conducción.

de conducción.

Para las obras en la tubería forzada, casa de máquinas y subestación se hará uso de un Para las obras en la tubería forzada, casa de máquinas y subestación se hará uso de un acceso existente y un puente sobre el río Hercca ubicado aguas abajo de la casa de acceso existente y un puente sobre el río Hercca ubicado aguas abajo de la casa de máquinas. Para el tránsito pesado de maquinarias y equipo se debe verificar la capacidad máquinas. Para el tránsito pesado de maquinarias y equipo se debe verificar la capacidad de carga del puente existente.

de carga del puente existente. II.

II. BocatomaBocatoma

La bocatoma proyectada es una bocatoma de derivación del tipo convencional La bocatoma proyectada es una bocatoma de derivación del tipo convencional conformada por un barraje transversal al flujo en el río y una ventana de captación l

conformada por un barraje transversal al flujo en el río y una ventana de captación l ateralateral ubicada sobre la margen derecha. La

ubicada sobre la margen derecha. La bocatoma se ubica en un tramo más bocatoma se ubica en un tramo más o menos rectoo menos recto del río Hercca, sobre

del río Hercca, sobre un terreno de pendiente moderada.un terreno de pendiente moderada.

Ambos flancos del valle en este sector se presentan estables y proveen condiciones Ambos flancos del valle en este sector se presentan estables y proveen condiciones aceptables para cimentar esta estructura.

aceptables para cimentar esta estructura.

El ancho del barraje es de 20 m y ha sido calculado para una avenida de diseño de 100 El ancho del barraje es de 20 m y ha sido calculado para una avenida de diseño de 100 m³/s que corresponde a un período

m³/s que corresponde a un período de retorno de 100 años. El de retorno de 100 años. El barraje tiene un núcleo debarraje tiene un núcleo de concreto armado flanqueado por enrocado colocado tanto hacia aguas arriba como aguas concreto armado flanqueado por enrocado colocado tanto hacia aguas arriba como aguas

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El barraje en su zona móvil cuenta c

El barraje en su zona móvil cuenta con dos compuertas deslizantes de 2 m de ancho y on dos compuertas deslizantes de 2 m de ancho y 2.52.5 m de altura con un sistema de ataguías colocados aguas arriba.

m de altura con un sistema de ataguías colocados aguas arriba.

La captación se realiza por medio de dos ventanas ubicadas diagonalmente a la dirección La captación se realiza por medio de dos ventanas ubicadas diagonalmente a la dirección del flujo en el río.

del flujo en el río. Después de las ventanas se dispone de un desgravador y Después de las ventanas se dispone de un desgravador y a continuacióna continuación de dos compuertas de captación que conectan hacia un canal rectangular. Al extremo de de dos compuertas de captación que conectan hacia un canal rectangular. Al extremo de este canal se dispone de una transición de 5 m de largo que conecta a la tubería de este canal se dispone de una transición de 5 m de largo que conecta a la tubería de conducción entre la bocatoma y el desarenador.

conducción entre la bocatoma y el desarenador.

Sobre las áreas de operación se han dispuesto pasarelas con barandas de seguridad y Sobre las áreas de operación se han dispuesto pasarelas con barandas de seguridad y escaleras para accesos para inspecciones y m

escaleras para accesos para inspecciones y mantenimiento.antenimiento. III.

III. DesarenadorDesarenador

El desarenador es una estructura de co

El desarenador es una estructura de concreto armado conformada por una nave de 20 ncreto armado conformada por una nave de 20 mm de longitud y 4.00 m de ancho, con una canal trapezoidal en el fondo de manera que la de longitud y 4.00 m de ancho, con una canal trapezoidal en el fondo de manera que la profundidad de la naves es variable.

profundidad de la naves es variable. Se inicia con una transición de ingreso

Se inicia con una transición de ingreso que conecta la tubería proveniente de la bocatoma.que conecta la tubería proveniente de la bocatoma. Por otro lado finaliza con un vertedero hacia el canal de conducción. El vertedero Por otro lado finaliza con un vertedero hacia el canal de conducción. El vertedero garantiza un nivel de

garantiza un nivel de agua mínimo en el desarenador. La agua mínimo en el desarenador. La purga de sedimentos se realiza,purga de sedimentos se realiza, mediante un

mediante un conducto cerrado que conducto cerrado que descarga al río. La descarga al río. La purga se activará purga se activará mediante lamediante la apertura de una compuerta ubicada al final de desarenador.

apertura de una compuerta ubicada al final de desarenador.

El desarenador se conecta al canal de conducción mediante una transición de concreto de El desarenador se conecta al canal de conducción mediante una transición de concreto de 5 m de longitud.

5 m de longitud. IV.

IV. ConducciónConducción

La conducción hacia la central se realizará por medio de una tubería perfilada de PVC de La conducción hacia la central se realizará por medio de una tubería perfilada de PVC de

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El trazado de la conducción se ha adaptado a la configuración del terreno de manera de El trazado de la conducción se ha adaptado a la configuración del terreno de manera de minimizar los trabajos de movimiento de tierras. De esta manera resulta que la minimizar los trabajos de movimiento de tierras. De esta manera resulta que la conducción tendrá un importante número de

conducción tendrá un importante número de curvas.curvas.

La construcción tendrá dos fases bien definidas: la conformación de la plataforma por La construcción tendrá dos fases bien definidas: la conformación de la plataforma por medio de relleno y corte y el montaje de

medio de relleno y corte y el montaje de la tubería o la construcción del la tubería o la construcción del canal de concretocanal de concreto que se iniciará desde la cámara de carga

que se iniciará desde la cámara de carga hacia la bocatoma. El sentido de la construcciónhacia la bocatoma. El sentido de la construcción de la conducción se justifica por el hecho de poder utilizar convenientemente la de la conducción se justifica por el hecho de poder utilizar convenientemente la plataforma del canal como camino de acceso.

plataforma del canal como camino de acceso. V.

V. Cámara de cargaCámara de carga

La cámara de carga es una poza rectangular de 10 m de largo, 7 m de ancho y 6 m de La cámara de carga es una poza rectangular de 10 m de largo, 7 m de ancho y 6 m de profundidad, conformada por muros de concreto armado de 0.30 m de ancho. Su profundidad, conformada por muros de concreto armado de 0.30 m de ancho. Su disposición se ha hecho de manera

disposición se ha hecho de manera de aprovechar la configuración actual de aprovechar la configuración actual del afloramientodel afloramiento rocoso presente en la zona de la caída y el

rocoso presente en la zona de la caída y el corte de la roca realizado para la corte de la roca realizado para la construcciónconstrucción de la cámara de carga existente.

de la cámara de carga existente.

La cámara de carga es el elemento de conecta la c

La cámara de carga es el elemento de conecta la conducción a pelo libre con la conducciónonducción a pelo libre con la conducción a presión en la tubería forzada. Para ello la cámara tiene una poza adicional de mayor a presión en la tubería forzada. Para ello la cámara tiene una poza adicional de mayor profundidad en cuyo fondo se inicia la tubería. Al inicio de esta poza se ha previsto una profundidad en cuyo fondo se inicia la tubería. Al inicio de esta poza se ha previsto una reja fina que permita atrapar elementos flotantes que puedan ser

reja fina que permita atrapar elementos flotantes que puedan ser acarreados por el agua.acarreados por el agua. De igual manera cuenta con un canaleta de fondo y su purga controlada por una De igual manera cuenta con un canaleta de fondo y su purga controlada por una compuerta, para descargar elementos sólidos decantados en la c

compuerta, para descargar elementos sólidos decantados en la cámara de carga.ámara de carga. Dispone también de un vertedero de demasías de cresta fija, que

Dispone también de un vertedero de demasías de cresta fija, que permite evacuar el aguapermite evacuar el agua que pudiera presentares en exceso durante una disminución o rechazo de carga del grupo. que pudiera presentares en exceso durante una disminución o rechazo de carga del grupo. En esta situación el agua es conducida hacia la quebrada natural que existe al costado de En esta situación el agua es conducida hacia la quebrada natural que existe al costado de la cámara de carga.

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

 Cuenta con 5 bloques de anclaje dispuestos en los cambios de dirección y apoyosCuenta con 5 bloques de anclaje dispuestos en los cambios de dirección y apoyos

de concreto armado cada 6 m. de concreto armado cada 6 m.



 Con la finalidad de minimizar la excavación la tubería se encuentra en su mayorCon la finalidad de minimizar la excavación la tubería se encuentra en su mayor

parte del recorrido encima del terreno natural. parte del recorrido encima del terreno natural.



 Para absorber los cambios de longitud de la tubería por efectos térmicos, aguasPara absorber los cambios de longitud de la tubería por efectos térmicos, aguas

abajo de cada anclaje se han dispuesto juntas de dilatación. abajo de cada anclaje se han dispuesto juntas de dilatación.



 La tubería se conecta con la válvula dentro de la casa de máquinas.La tubería se conecta con la válvula dentro de la casa de máquinas.

VII.

VII. Casa de Máquinas y Canal de DescargaCasa de Máquinas y Canal de Descarga

Se utilizará el emplazamiento de la casa de máquinas existente. Se requiere por lo tanto Se utilizará el emplazamiento de la casa de máquinas existente. Se requiere por lo tanto demoler completamente la casa de máquinas. La nueva edificación que ha sido demoler completamente la casa de máquinas. La nueva edificación que ha sido estructurada en base a elementos metálicos, tanto en estructura como en coberturas estructurada en base a elementos metálicos, tanto en estructura como en coberturas laterales y techos. Internamente la casa de máquinas será acondicionada para colocar el laterales y techos. Internamente la casa de máquinas será acondicionada para colocar el nuevo equipamiento eléctrico necesario. Este acondicionamiento incluye la habilitación nuevo equipamiento eléctrico necesario. Este acondicionamiento incluye la habilitación de un cuarto de baterías y un baño y la construcción de canales para cables.

de un cuarto de baterías y un baño y la construcción de canales para cables. La nueva casa de máquinas dispone de un ambiente para el montaje y

La nueva casa de máquinas dispone de un ambiente para el montaje y a otro nivel inferior,a otro nivel inferior, la sala de máquinas para albergar a los dos grupos turbina generador. La sala de celdas de la sala de máquinas para albergar a los dos grupos turbina generador. La sala de celdas de media tensión, servicios auxiliares y sala de control y mando se encuentra separada del media tensión, servicios auxiliares y sala de control y mando se encuentra separada del área de máquinas.

área de máquinas.

Por necesidad de un puente grúa la altura libre en el área de la sala de máquinas es de 3 Por necesidad de un puente grúa la altura libre en el área de la sala de máquinas es de 3 m, suficiente para labores de montaje y

m, suficiente para labores de montaje y mantenimiento.mantenimiento. VIII.

VIII. Subestación de InterconexiónSubestación de Interconexión

La subestación de interconexión se encuentra ubicada al lado de la casa de máquinas La subestación de interconexión se encuentra ubicada al lado de la casa de máquinas

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El diseño de la subestación se ha hecho tratando de optimizar el uso del terreno El diseño de la subestación se ha hecho tratando de optimizar el uso del terreno disponible. De esta manera tanto la casa de máquinas como la subestación compartirán disponible. De esta manera tanto la casa de máquinas como la subestación compartirán un mismo acceso.

un mismo acceso.

Las obras civiles correspondientes están constituidas por

Las obras civiles correspondientes están constituidas por bases de concreto armado parabases de concreto armado para el transformador principal, interruptores, seccionadores y pórticos. Adicionalmente el transformador principal, interruptores, seccionadores y pórticos. Adicionalmente existen canaletas de cables de fuerza y control y un cerco de protección de la

existen canaletas de cables de fuerza y control y un cerco de protección de la subestación.subestación. IX.

IX. Equipamiento Mecánico e Hidráulico de la Casa Equipamiento Mecánico e Hidráulico de la Casa de Máquinasde Máquinas Turbinas

Turbinas

Se requieren dos turbinas del tipo Francis de eje horizontal, con rodete en voladizo, cada Se requieren dos turbinas del tipo Francis de eje horizontal, con rodete en voladizo, cada una de las cuales diseñadas para las siguientes condiciones de operación:

una de las cuales diseñadas para las siguientes condiciones de operación: Altura

Altura neta neta nominal nominal : : 95 m95 m Caudal

Caudal nominal nominal : : 4 4 mm33_/s_/s

Potencia

Potencia al al eje eje : : 3450 3450 kWkW Velocidad

Velocidad de de rotación rotación : : 720 720 rpm.rpm. Velocidad

Velocidad específica específica : : 111.54111.54 Velocidad

Velocidad de de embalamiento embalamiento : : 960 960 rpm.rpm. Altura

Altura de de succión succión : : 0.30 m0.30 m Cada turbina está constituida por:

Cada turbina está constituida por:



 Una caja espiral de planchas de acero soldadas en una sola pieza, con bridaUna caja espiral de planchas de acero soldadas en una sola pieza, con brida

de ingreso, soldado a un anillo central que contiene los álabes directrices de ingreso, soldado a un anillo central que contiene los álabes directrices

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

 Un rodete Francis de acero inoxidable.Un rodete Francis de acero inoxidable. 

 Un eje de acero forjado, con bridas en ambos extremos, para su unión alUn eje de acero forjado, con bridas en ambos extremos, para su unión al

rodete y al eje del rotor del generador. rodete y al eje del rotor del generador.



 Un cojinete de empuje y de guía, con lubricación forzada.Un cojinete de empuje y de guía, con lubricación forzada. 

 Un sello del eje de anillos de carbón en el pasaje al exterior del eje de laUn sello del eje de anillos de carbón en el pasaje al exterior del eje de la

turbina. turbina.



 Un servomotor de presión de aceite, de simple efecto, accionado por unUn servomotor de presión de aceite, de simple efecto, accionado por un

regulador de velocidad, provisto de un resorte para el cierre. regulador de velocidad, provisto de un resorte para el cierre.



 Organos mecánicos de conexión entre el anillo de regulación y elOrganos mecánicos de conexión entre el anillo de regulación y el

servomotor. servomotor.



 Elementos de conexión entre las partes.Elementos de conexión entre las partes.

Válvulas Válvulas

La válvula de cada turbina será del tipo mariposa, de 1080 mm de diámetro, diseñada para La válvula de cada turbina será del tipo mariposa, de 1080 mm de diámetro, diseñada para una presión de diseño de 12 bar y una presión de prueba hidrostática de 18 bar y serán una presión de diseño de 12 bar y una presión de prueba hidrostática de 18 bar y serán accionadas por un servomotor hidráulico para la abertura y por un contrapeso para el accionadas por un servomotor hidráulico para la abertura y por un contrapeso para el cierre de la válvula Estará

cierre de la válvula Estará constituido de las partes siguientes:constituido de las partes siguientes:



 Un cuerpo cilíndrico de acero provisto de bridas en ambas extremidades.Un cuerpo cilíndrico de acero provisto de bridas en ambas extremidades. 

 Un elemento de cierre y abertura, de forma lenticular, ensamblado sobreUn elemento de cierre y abertura, de forma lenticular, ensamblado sobre

muñones, con sello recambiable de goma de tipo especial fijado en la muñones, con sello recambiable de goma de tipo especial fijado en la periferia o en el cuerpo de la válvula para lograr un cierre hermético. periferia o en el cuerpo de la válvula para lograr un cierre hermético.



 Una junta de desmontaje de brida móvil.Una junta de desmontaje de brida móvil. 

 Soportes de los muñones provistos de Soportes de los muñones provistos de casquillos autolubricantes.casquillos autolubricantes. 

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El aceite a presión para el accionamiento del servomotor se obtendrá del c

El aceite a presión para el accionamiento del servomotor se obtendrá del c ircuito de aceiteircuito de aceite del regulador de velocidad.

del regulador de velocidad.

Regulador de velocidad Regulador de velocidad

El regulador de velocidad será del tipo electrónico, con capacidad para operar sin El regulador de velocidad será del tipo electrónico, con capacidad para operar sin inestabilidad bajo todas las condiciones de operación en red aislada y operando en inestabilidad bajo todas las condiciones de operación en red aislada y operando en paralelo con otros grupos.

paralelo con otros grupos.

El conjunto electrónico de mando

El conjunto electrónico de mando incluye:incluye:



 Un convertidor de medida de frecuencia.Un convertidor de medida de frecuencia. 

 Un regulador PD de posición del servomotor de los álabes directrices.Un regulador PD de posición del servomotor de los álabes directrices. 

 Un regulador de frecuencia del Un regulador de frecuencia del tipo PID, que determina la diferencia entretipo PID, que determina la diferencia entre

la frecuencia del grupo y la frecuencia de consigna. la frecuencia del grupo y la frecuencia de consigna.



 Consigna estática de apertura tipo digital/analógico de mando local y aConsigna estática de apertura tipo digital/analógico de mando local y a

distancia. distancia.



 Circuito servoposicionador con amplificadores para la determinación delCircuito servoposicionador con amplificadores para la determinación del

error entre el valor de consigna y

error entre el valor de consigna y la apertura real y el la apertura real y el amplificador de salidaamplificador de salida de mando de la

de mando de la servoválvula.servoválvula.



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

 Contactos de posición de los álabes directriContactos de posición de los álabes directrices, operado por un mecanismoces, operado por un mecanismo

conectado al servomotor de los álabes directrices. conectado al servomotor de los álabes directrices.

El equipo de bombeo de aceite a presión para la alimentación del servomotor de mando El equipo de bombeo de aceite a presión para la alimentación del servomotor de mando de la turbina y de la válvula mariposa, estará constituido por:

de la turbina y de la válvula mariposa, estará constituido por:



 Un tanque de aceite en chapa de acero soldada, con cubierta removible,Un tanque de aceite en chapa de acero soldada, con cubierta removible,

con indicador de nivel de aceite con contactos eléctricos de niveles alto y con indicador de nivel de aceite con contactos eléctricos de niveles alto y bajo nivel, indicador visual protegido y termostato.

bajo nivel, indicador visual protegido y termostato.



 Un serpentín de refrigeración, si es Un serpentín de refrigeración, si es necesario.necesario. 

 Una válvula reguladora de presión y de seguridad.Una válvula reguladora de presión y de seguridad. 

 Un filtro para el aceite.Un filtro para el aceite. 

 Dos bombas de engranajes instalados en el interior del tanque accionadoDos bombas de engranajes instalados en el interior del tanque accionado

por un motor de inducción de jaula de ardilla con contactor de arranque por un motor de inducción de jaula de ardilla con contactor de arranque magnético y protección contra sobrecarga.

magnético y protección contra sobrecarga.



 Dos filtros de aceite en la succión de cada bomba, fácilmente removibleDos filtros de aceite en la succión de cada bomba, fácilmente removible

para limpieza. para limpieza.



 Una válvula automática de seguridad, que se activa cuando la presión deUna válvula automática de seguridad, que se activa cuando la presión de

aceite de regulación excede la presión de operación máxima admisible. aceite de regulación excede la presión de operación máxima admisible.

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La potencia nominal de cada alternador será del orden de 3.5 MW, debiendo ser La potencia nominal de cada alternador será del orden de 3.5 MW, debiendo ser precisada por el fabricante, en función a la potencia de la turbina que lo accionará. El precisada por el fabricante, en función a la potencia de la turbina que lo accionará. El factor de potencia será 0.80 y la tensión de generación 10.5 kV, clase de aislamiento F factor de potencia será 0.80 y la tensión de generación 10.5 kV, clase de aislamiento F adecuada al servicio. El alternador será enfriado por aire en circuito abierto con filtros adecuada al servicio. El alternador será enfriado por aire en circuito abierto con filtros al ingreso del aire.

al ingreso del aire.

Cada alternador contará con instrumentación de vigilancia y protección para los Cada alternador contará con instrumentación de vigilancia y protección para los devanados, cojinetes y aire de enfriamiento; para los períodos de parada contará con devanados, cojinetes y aire de enfriamiento; para los períodos de parada contará con resistencias de calentamiento. Contará con

resistencias de calentamiento. Contará con transformadores de tensión y corriente paratransformadores de tensión y corriente para protección, medición y contadores de energía. Así mismo, contará con todos los protección, medición y contadores de energía. Así mismo, contará con todos los dispositivos necesarios para el correcto funcionamiento

dispositivos necesarios para el correcto funcionamiento del grupo.del grupo. El neutro del alternador será conectado a

El neutro del alternador será conectado a tierra mediante una resistencia. El suministrotierra mediante una resistencia. El suministro comprenderá la conexión al sistema de puesta a tierra de la Central.

comprenderá la conexión al sistema de puesta a tierra de la Central. Sistema de excitación y Regularización de Tensión

Sistema de excitación y Regularización de Tensión

El sistema de excitación del generador será del tipo sin escobillas, diodos rotativos con El sistema de excitación del generador será del tipo sin escobillas, diodos rotativos con generador de imanes permanentes, contará con interruptor de campo y resistencia de generador de imanes permanentes, contará con interruptor de campo y resistencia de desexcitación.

desexcitación.

La regulación de tensión del alternador se efectuará por medio de un regulador La regulación de tensión del alternador se efectuará por medio de un regulador

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protección IP56 en donde se instalarán

protección IP56 en donde se instalarán los equipos de maniobra, protección y medición.los equipos de maniobra, protección y medición. Los interruptores seleccionados serán del tipo extraíble, con cámara de extinción en Los interruptores seleccionados serán del tipo extraíble, con cámara de extinción en vacío o SF6.

vacío o SF6.

La celda para alimentar los servicios auxiliares de la central contendrá un seccionador La celda para alimentar los servicios auxiliares de la central contendrá un seccionador fusible y un transformador trifásico 10.5 +- 2 x 2.5% / 0.400-0.230 KV, de una potencia fusible y un transformador trifásico 10.5 +- 2 x 2.5% / 0.400-0.230 KV, de una potencia nominal de 100 KVA, ONAN, del tipo seco e instalación interior.

nominal de 100 KVA, ONAN, del tipo seco e instalación interior. Sistemas Eléctricos de Servicios Auxiliares

Sistemas Eléctricos de Servicios Auxiliares

Estará conformado por todos los equipos, tableros de distribución metálicos auto Estará conformado por todos los equipos, tableros de distribución metálicos auto soportados y materiales necesarios, a partir de los bornes de baja tensión del soportados y materiales necesarios, a partir de los bornes de baja tensión del transformador para servicios auxiliares trifásico 10.5/0.400-0.23 kV para la correcta transformador para servicios auxiliares trifásico 10.5/0.400-0.23 kV para la correcta operación del grupo y demás instalaciones de la central.

operación del grupo y demás instalaciones de la central. XI.

XI. Sistema de corriente continuaSistema de corriente continua

El sistema cubrirá los requerimientos de energía eléctrica en corriente continua de los El sistema cubrirá los requerimientos de energía eléctrica en corriente continua de los equipos auxiliares propios de los grupos y de la central en 110Vcc y 24 Vcc. El equipos auxiliares propios de los grupos y de la central en 110Vcc y 24 Vcc. El suministrador podrá prever también 48 Vcc de acuerdo a su requerimiento y suministrador podrá prever también 48 Vcc de acuerdo a su requerimiento y estandarización.

estandarización.

El sistema comprende los tableros de distribución metálicos del tipo auto soportado, El sistema comprende los tableros de distribución metálicos del tipo auto soportado,

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El radio enlace digital actualmente existente conecta la central de Hercca con la ciudad El radio enlace digital actualmente existente conecta la central de Hercca con la ciudad de Sicuani, desde aquí a la ciudad del Cusco la comunicación se extenderá a través de de Sicuani, desde aquí a la ciudad del Cusco la comunicación se extenderá a través de un canal de datos dedicado.

un canal de datos dedicado. Por otro lado, para

Por otro lado, para la medición de la energía generada y entregada al la medición de la energía generada y entregada al sistema, así comosistema, así como para el control de los principales parámetros eléctricos, se contará con medidores para el control de los principales parámetros eléctricos, se contará con medidores electrónicos multifunción de alta precisión (clase 0.2).

electrónicos multifunción de alta precisión (clase 0.2). XII.

XII. Sistema de Puesta a TierraSistema de Puesta a Tierra A la red de

A la red de tierra se conectarán los elementos básicos de la ctierra se conectarán los elementos básicos de la central como son: los neutrosentral como son: los neutros de los generadores, el neutro del transformador de servicios auxiliares, así como de los generadores, el neutro del transformador de servicios auxiliares, así como también los equipos de medida y señalización de puestas a tierra

también los equipos de medida y señalización de puestas a tierra de las diferentes fases.de las diferentes fases. El sistema estará conformado por una red de tierra profunda en forma de malla de El sistema estará conformado por una red de tierra profunda en forma de malla de conductores de cobre desnudo del orden

conductores de cobre desnudo del orden de 70 mm² de sección, con de 70 mm² de sección, con uniones soldadas.uniones soldadas. Se diseñará la malla y definirá el calibre de los conductores, teniendo en cuenta las Se diseñará la malla y definirá el calibre de los conductores, teniendo en cuenta las características del terreno.

características del terreno.

La red de tierra superficial estará constituida por una red de platinas o conductores de La red de tierra superficial estará constituida por una red de platinas o conductores de cobre desnudo del orden de 70 mm², instalado preferiblemente en las canaletas y cobre desnudo del orden de 70 mm², instalado preferiblemente en las canaletas y bandejas de cables que recorren las diferentes áreas y ambientes de la central. A esta bandejas de cables que recorren las diferentes áreas y ambientes de la central. A esta

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El sistema de extinción de incendios para los generadores y equipo principal estará El sistema de extinción de incendios para los generadores y equipo principal estará basado en extintores portátiles de polvo químico seco apropiado

basado en extintores portátiles de polvo químico seco apropiado a los diversos tipos dea los diversos tipos de fuego y ambientes de la central.

fuego y ambientes de la central. Sistema de alarmas y

Sistema de alarmas y detección de incendios.detección de incendios.

El sistema contará con un sistema electrónico centralizado de alarma contra incendios El sistema contará con un sistema electrónico centralizado de alarma contra incendios y detección de incendios para la central hidráulica.

y detección de incendios para la central hidráulica. XIV.

XIV. Subestación de interconexiónSubestación de interconexión

La Ingeniería de proyecto toma como base principal los resultados y recomendaciones La Ingeniería de proyecto toma como base principal los resultados y recomendaciones del Análisis del Sistema Eléctrico cuyo desarrollo es tratado en el capítulo respectivo, del Análisis del Sistema Eléctrico cuyo desarrollo es tratado en el capítulo respectivo, además se han considerado los siguientes aspectos necesarios en la definición de la además se han considerado los siguientes aspectos necesarios en la definición de la ingeniería de la subestación:

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Viento

Viento máximo: máximo: 15 15 m/sm/s Nivel

Nivel isoceraúnico: isoceraúnico: 30 30 tormentas tormentas añoaño

Atmósfera: limpia

Aislamiento y tensión nominal de los equipos: Aislamiento y tensión nominal de los equipos: El aislamiento y la t

El aislamiento y la tensión nominal se determinan de acuerdo con las ensión nominal se determinan de acuerdo con las recomendacionesrecomendaciones del Código Eléctrico y Normas Internacionales como la IEC.

del Código Eléctrico y Normas Internacionales como la IEC.

Se considera que el sistema está con neutro conectado directamente a tierra, es decir Se considera que el sistema está con neutro conectado directamente a tierra, es decir que la sobretensión máxima en valor eficaz de fase a tierra no superará el valor de 1.4 que la sobretensión máxima en valor eficaz de fase a tierra no superará el valor de 1.4 de la tensión nominal de fase:

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2.2.

2.2. Esquema, boceto o croquis del ProyectoEsquema, boceto o croquis del Proyecto Esquema General

Esquema General

El esquema general del proyecto se implantará sobre el esquema de la central existente El esquema general del proyecto se implantará sobre el esquema de la central existente utilizando los terrenos de propiedad de EGEMSA. El proyecto de repotenciación de la central utilizando los terrenos de propiedad de EGEMSA. El proyecto de repotenciación de la central consta de los siguientes elementos:

consta de los siguientes elementos:



 Bocatoma en el río Hercca en la misma ubicación de la bocatoma existente, la mismaBocatoma en el río Hercca en la misma ubicación de la bocatoma existente, la misma

que consiste de un barraje fijo, de concreto masivo y enrocado, muros de que consiste de un barraje fijo, de concreto masivo y enrocado, muros de encauzamiento sobre ambas márgenes, ventana de captación tipo la

encauzamiento sobre ambas márgenes, ventana de captación tipo lateral con reja, canalteral con reja, canal desgravador con compuerta de purga, canal de captación con compuerta de regulación desgravador con compuerta de purga, canal de captación con compuerta de regulación y reja fina. Todas estas instalaciones para un caudal de captación compatible con las y reja fina. Todas estas instalaciones para un caudal de captación compatible con las nuevas instalaciones.

nuevas instalaciones.



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ANEXOS

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