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UNIVERSIDAD DISTRITAL
Francisco Jos de Caldas
Facultad de Ingeniera
Ingeniera Elctrica
Elabor Julio Cesar Garca Surez Fecha de Elaboracin
9 de agosto de 2010
Revis [Escriba aqu el nombre] Fecha de Revisin
agosto de 2010
1 DATOS DE IDENTIFICACIN
Nombre del espacio acadmico: Generacin Hidroelctrica
Pensum al que pertenece 2
Cdigo 705007
Crditos Acadmicos 3
Nmero de Horas Semanales HTD HTC HTA 4 2 3
Modalidad Asignatura
rea Ingeniera Aplicada
2 PREGUNTAS QUE BUSCA RESOLVER
Analizar el Sistema Elctrico y de Generacin Nacional. Energa y economa, la organizacin y
administracin del sector.
La planeacin, control y regulacin.
Ofrecer los conocimientos tericos bsicos en el campo de la generacin de la energa elctrica.
Suministrar los conceptos necesarios para comprender el funcionamiento de las Centrales
Hidroelctricas
3 JUSTIFICACIN
La demanda de energa elctrica va paralela con el crecimiento econmico del pas y la importancia
del sector elctrico es motivo diario de los estudios e informaciones sobre su comportamiento. El
estudiante debe conocer el potencial energtico del pas y su expansin para satisfacer la demanda
a corto, mediano y largo plazo adems de su composicin para buscar un parque generador con las
mejores alternativas desde el punto de vista tcnico como imprescindible el ms econmico.
El potencial de la obtencin de una energa elctrica a partir de un potencial de poder calorfico
toma cada da mas importancia y la investigacin de nuevos recursos primarios abren un nuevo
campo de desarrollo del pas que el futuro ingeniero debe ir profundizando en sus conocimientos.
El conocimiento y aprendizaje del clculo para dimensionar necesidades y soluciones manejando las
nuevas soluciones alternativas y limpias, posicionaran al estudiante en un lugar privilegiado y
competitivo a nivel nacional como internacional como ya el propio sector energtico colombiano,
elctrico, como carbonfero y de gas, ya lo establecieron.
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4 OBJETIVOS
4.1 Objetivo General
Reforzar en los estudiantes los conocimientos tericos bsicos en el campo de la generacin de la
energa elctrica.
Dar a conocer las diferentes formas de obtencin de la energa elctrica a partir de las fuentes
hdricas tradicionales y las fuentes alternativas.
Suministrar los conceptos necesarios para comprender el funcionamiento de las Centrales hidrulicas.
4.2 Objetivos Especficos
Conocer la composicin del parque hidrulico pertenecientes o no al sistema interconectado
nacional y su participacin en el plan energtico nacional
Comprender como la hidrulica y el estudio de las propiedades de los fluidos y el poder
mecnico encontrado en los recursos hidrulicos primarios nos ofrecen una energa para
transformarla y utilizarla en su mejor forma y eficiencia.
Obtener un conocimiento de los conceptos y prcticas de la generacin hidrulica.
Comprender la configuracin y el funcionamiento de las centrales hidrulicas individualmente
y como parte del sistema interconectado.
Conocer los parmetros para escoger la central hidrulica.
Conocer las investigaciones y funcionamiento de otras centrales que utilizan el agua como
fuente de energa.
Conocer el impacto ambiental y el desarrollo sostenible de los proyectos de generacin
5 COMPETENCIAS
Tener la capacidad para afrontar positivamente problemas haciendo uso de conocimientos y
criterio con ventaja competitiva.
El conocimiento del sector y la constante presencia dentro de la diaria vida econmica del
pas, lo impulsaran a participar con la comunidad aportando sus conocimientos y su mayor
percepcin para el mejoramiento del nivel de vida de la sociedad colombiana.
Con el conocimiento de procesos precisos y la aplicacin adecuada y actualizada del
clculo y uso de los equipos estar listo para soluciones de los problemas que se presenten y
adems considerar soluciones innovadoras.
6 CONTENIDOS
Actualizacin sobre el sector elctrico colombiano y su plan de expansin.
La generacin hidrulica en Colombia.
Conceptos hidrulicos.
Funcionamiento de una central hidroelctrica.
Calculo de los principales equipos.
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Clasificacin de centrales hidroelctricas.
Pequeas centrales hidroelctricas.
Nuevos desarrollos sobres centrales hidroelctricas.
Control general de la planta, regulacin, encadenamiento y sincronizacin.
Impacto ambiental.
7 METODOLOGA
La metodologa para adelantar el curso es Presencial e incluye varios componentes como son:
Clases magistrales dictadas por el docente, durante los horarios programados, por la
Coordinacin del Proyecto.
Utilizacin de ayudas audiovisuales
Trabajos de Investigacin
Trabajos para realizar en la casa.
Visita a una planta de generacin de energa
8 REQUISITOS
Mecnica de Fluidos
Teora de Circuitos: Bases de electricidad - Flujo y corriente alterna.
Principios de las mquinas Elctricas y Transformadores: Generadores y tipos de excitacin,
Transformadores
Generacin trmica
9 EVALUACIN
Los Aspectos a evaluar son:
Cumplir los objetivos especficos y los de las competencias
Conocimientos asimilados.
Capacidad de anlisis, consistencia en las respuestas y preguntas.
Participacin en la clase, esfuerzo de investigacin
Criterio en las controversias. Iniciativa. Asistencia.
Desempeos individual y colectivo.
Habilidades comunicativas y propositivas.
Motivacin y liderazgo.
Relaciones con sus compaeros...
Innovacin y creatividad en el planteamiento y solucin de problemas.
Parciales (mnimo 2) 30 %
Pequeas Evaluaciones 20 %
Trabajos y participacin (actitud y aptitud) 20 %
Examen Final: 30 %
Total Evaluacin: 100%
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10 FUENTES DE INFORMACIN
10.1 Impresos
Centrales Elctricas Maquinas Motrices. Generadores de energa elctrica.
Enciclopedia CEAC de electricidad - Jos Ramrez, 1996
Mquinas elctricas rotativas, D. Richardson
Mquinas elctricas y transformadores. Guru Hiziroglu. Oxford-Alfaomega
Manual de clculos de ingeniera elctrica.
Arthur H. Seidman. Haroun Mahrous. Tyler G. Hicks. Mc Graw Hill Mex. 1er edit 1985
Centrales Elctricas - Sociedades elctricas UNESA, 1987
Centrales Hidroelctricas 1, Conceptos y componentes hidrulicos - Grupo formacin de
empresas elctricas, Paraninfo, 1994
Energa Alternativas. A. Lucena- Acento Edit
Energas renovables. UPME
Revistas y publicaciones de los fabricantes de equipos y sistemas de generacin.
IEEE. Power Society (PES)-Spectrum. ACIEM Mundo electrico
Plan de expansin de referencia. Generacin Transmisin. UPME
Advanced Energy Sistems. Khartechenko- Taylor & Francis
Mini Hidro Power. Hangzhou Regional center for small hydro
Power
Pequeas centrales hidroelctricas. R. Ortiz Florez . McGraw Hill
Mquinas hidrulicas. Miguel Reyes Aguirre AlfaOmega
11 RESUMEN ANALTICO DEL MICROCURRCULO
Semana Tema Actividades
Actualizacin del Sistema de Generacin Elctrica
Colombiana
La curva de carga. Funcin de la planta de
generacin. Base, pico, reserva, emergencia
Prediccin de la demanda futura, Ordenacin de las
centrales para atenderla. Centrales de Base y
centrales de Pico.
Hidrologa Colombiana: Hidrologa, Operacin,
Aspectos especiales
Generalidades de centrales de energa: Tipos de
centrales. Clasificacin de las centrales. Generacin
hidrulica y sus posibilidades. Potencia. Energa.
Unidades. Definiciones. Potencia de un Salto.
Capacidad del potencial hdrico. Flujo, volumen y
altura. Ciclos con embalse y con flujo libre aplicados,
Factores caractersticos del diseo y operacin de las
plantas hidrulicas.
Centrales a filo de agua con cada extendida.
Caractersticas. Aplicaciones. Componentes.
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Ventajas y desventajas. Ejemplos.
Centrales a filo de agua con cada concentrada:
Caractersticas, Aplicaciones, Consideraciones
especiales. Ejemplos
Centrales de Embalse a pie de presa. Aplicaciones.
Componentes. Consideraciones especiales. Ejemplos
Centrales con embalse con cada extendida.
Aplicaciones, Consideraciones especiales.
Componentes. Ejemplos.
Centrales por Bombeo. Otros tipos de Centrales:
elicas, Mareas, Olas
Turbinas hidrulicas, tipos escogencias y aplicaciones.
Determinacin de dimensiones preliminares. Turbinas
Pelton, Francis, Kaplan y derivadas. Calculo de su
potencia y escogencia
Elementos constitutivos. Casa de Mquinas. Tipos,
escogencia y dimensionamiento preliminar.
Generadores, tipos escogencia del generador y
determinacin de sus caractersticas elctricas
y mecnicas. Dimensionamiento preliminar
Impacto ambiental
Poltica energtica, instituciones de planeacin,
regulacin y control. Funciones y atribuciones
Sistema interconectado nacional y centro nacional
de despacho. Operacin y despacho. Bolsa de
energa
PROYECTOS POR REALIZAR
Investigar sobre fuentes
novedosas de generacin
Diseo preliminar de una PCH
Operacin del sistema
interconectado nacional
Visitas a una Planta de
Generacin.
Consulta de Tpicos por Internet.
Consultas en revistas
especializadas.
Preparacin y participacin en
eventos acadmicos.
Trabajo individual y en grupo
Ing.MSc ALVARO ESPINEL ORTEGA ORLANDO RIOS Coordinador Proyecto Curricular Secretario Acadmico
Ingeniera Elctrica Facultad de Ingeniera