Hydro. news. Número 13 Abril Chievo StrafloMatrix TM. Cargas Dinámicas en Máquinas Hidráulicas. Rehabilitación y Mantenimiento de Válvulas

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1 Hydro news Número 13 Abril Cargas Dinámicas en Máquinas Hidráulicas Rehabilitación y Mantenimiento de Válvulas 4/5/6 8/9 Chievo StrafloMatrix TM 16

2 Contenido Introducción 3 Historia Top Negocios Hidro Proyectos Claves Mercados 4/5/6 7 8/9 10/ /21 Cargas Dinámicas en Máquinas Hidráulicas Hidroelectricidad - Importancia Internacional Rehabilitación y Mantenimiento de Válvulas Pirrís Karacham Wangtoo Teesta III East Toba y Montrose Bajina Basta Chievo StrafloMatrix TM Monte Sant Angelo Larona Lochaber Modernización Francis en Noruega En Noviembre 2007 y luego haber liderado en Andritz el Área de Negocios de Alimentos y Biocombustibles, Harlad Heber, se unió a la Junta Directiva. Antes de su trabajo en Andritz, el Sr. Heber se desempeñó como Director General del Grupo Consultor ICG Infora, donde actuó como consultor para compañías internacionales en los sectores de industria, servicios y medios de información. Su primer objetivo fue el diseño e implementación de proyectos de cambio de gerencia. Harald Heber, posee un doctorado en ingeniería mecánica e industrial, otorgado por la Universidad Tecnológica de Graz, Austria. Nuevo Número Telefónico: Andritz VA TECH HYDRO Linz, Austria +43/ Reporte de Sitio 22 Estación de Bombeo Möll Pie de Imprenta Publica & Edita VA TECH HYDRO GmbH A-1141 Vienna Penzinger Strasse 76, Austria Fono: +43/ Destacados 23/24/25/26 Responsable del Contenido Alexander Schwab Equipo Editorial Pierre Duflon, Jens Päutz, Peter Stettner, Edwin Walch, Georg Wöber, Kurt Wolfartsberger Eventos/Ferias 27 HYDRO 2007 Copyright VA TECH HYDRO GmbH 2008 Todos los derechos reservados Diseño Gráfico Idea: Gudrun Schaffer Diseño/Producción: A3 Werbeservice Edición: 19,800 2 Hydro news

3 Introducción Estimados Socios de Negocios: La demanda mundial de energía aumentará de manera significativa durante este siglo. Ello, no sólo como resultado del desarrollo demográfico sino también del aumento en los estándares de vida de países en desarrollo. Enfrentados a esta situación, se requieren de todas las fuentes de energía disponibles. La protección del medioambiente demanda la promoción de fuentes de energía limpias y renovables, especialmente de hidroelectricidad, como la más alta prioridad. De acuerdo con el último reporte de la EIA (NdeT: del inglés Agencia de Energía del Departamento de Energía de los EE.UU.), se estima que a nivel mundial, el potencial técnico y económico de expansión de la hidroelectricidad es de más de 8,000 TWh/año. Muchos países otorgan al desarrollo hidroeléctrico un rol clave de su progreso en el futuro. Esta tendencia se ve reflejada en el notable aumento de las actividades de inversión. Europa y Norteamérica se focalizan principalmente en la modernización, rehabilitación y repotenciación de sus instalaciones existentes. Debido a necesidades de estabilidad de la red, así como también a la de demanda de energía de punta, las actividades de proyectos por plantas de almacenamiento y bombeo están al más alto nivel. Por otra parte, y dado el fuerte crecimiento de la demanda por electricidad, en India y China se encuentran un gran número de centrales hidroeléctricas nuevas en construcción o en programación. El mercado mundial por pequeñas centrales muestra también un aumento considerable. Andritz VA TECH HYDRO, como líder mundial en el suministro de equipos electromecánicos para centrales hidroeléctricas, pudo seguir esta tendencia y obtener así un gran número de órdenes a nivel mundial. De esta manera, también en el futuro proveeremos una contribución importante al desarrollo del suministro hidroeléctrico. El aumento significativo del volumen de negocios en centrales hidroeléctricas, así como el fuerte crecimiento de los segmentos de Generadores Turbo y Bombas, ha también llevado a la nominación del Dr. Harald Heber a la Junta Directiva de Andritz VA TECH HYDRO. Vuestra confianza en nuestra buena cooperación y en nuestra competencia en el desarrollo de nuevas tecnologías, nos lleva a mirar con optimismo las crecientes demandas del futuro. Muchas gracias! Franz Strohmer Harald Heber Manfred Wörgötter

4 Historia Top Cargas Dinámicas en Máquinas Hidráulicas el Nuevo Desafío La demanda por hidroelectricidad está aumentado fuertemente, no sólo debido a la necesidad de energía renovable y medioambientalmente amigable, sino también por sus excelentes capacidades de regulación. La flexibilidad de las centrales hidroeléctricas no es sólo una valiosa contraparte a la carga de base proveniente de plantas térmicas y nucleares, sino que pueden también compensar la energía no despachable de plantas eólicas y solares. Para mejorar la estabilidad de las altamente cargadas redes eléctricas de hoy en día, y para beneficiarse del volátil mercado spot de electricidad, las centrales hidroeléctricas son operadas de manera mucho más dinámica que en el pasado. Cambios rápidos de carga y frecuentes ciclos de arranque-parada, son considerados cada vez más como operación normal. Este nuevo desafío del mercado se refleja en el programa de I&D de Andritz VA TECH HYDRO. dades acumulan un cierto nivel de fatiga. La confiabilidad se reduce lentamente con la fatiga, pero en paralelo, el carácter dinámico del modo de operación suele ser fuertemente incrementado. Por un lado, el mercado demanda una carga altamente dinámica de las máquinas; por otro, el riesgo de salidas no programadas aumenta (la predictibilidad disminuye). Así, mientras el ingreso potencial por ventas de energía de punta se hace mayor, mayor será también el impacto de salidas no programadas. Por esto, el entendimiento del comportamiento dinámico de máquinas hidráulicas es de alta relevancia, tanto para el diseño de máquinas nuevas como para la repotenciación y renovación de unidades existentes. Las bases para una mejor comprensión de la dinámica en turbinas radican en la simulación numérica de campos de flujo inestables. Por lo tanto, el tema de CFD inestable y el acoplamiento dinámico de fluidos a la estructura, se ha convertido también en un tema clave dentro del programa R&D (NdeT.: del inglés investigación & desarrollo ) de Andritz VA TECH HYDRO. En los varios ejemplos siguientes de simulaciones dinámicas, se describirá brevemente cómo los vórtices de Von Karman aguas abajo del borde posterior del flujo en perfiles cortados, Figura 1: Influencia de la geometría en la fuerza dinámica actuando sobre el borde, tal como predicho por el CFD Alabes a media apertura Alabes a máxima apertura Figura 2: Simulación CFD de los vórtices de von Karman en el borde posterior de los álabes fijos, incluyendo la propagación del vórtice sobre los álabes directrices. Los nuevos criterios de diseño no sólo deben ser respetados para nuevas máquinas, sino que juegan también un rol clave en la evaluación de unidades existentes. Dependiendo del historial de cargas dinámicas en el pasado, las unipueden llevar a la resonancia. Hoy se puede verificar numéricamente, la aproximación con bases experimentales, de reducir la excitación dinámica por medio de variaciones geométricas del borde posterior. El resultado experimental en que la frecuencia se mantiene casi sin cambios por una modificación del borde posterior, es también mostrado por el CFD en la Figura 1. En el desarrollo de un estudio de ingeniería para un proyecto de repotenciación de una unidad axial a hélice, en Canadá, se simularon los vórtices de Von Karman para los álabes fijos, incluyendo la interacción con los álabes directrices, Figura 2. Borde Posterior Cortado, Amplitud: 100%, Frecuencia: 100% Borde Posterior de Cola Sumergida, Amplitud: 84%, Frecuencia: 96% Borde Posterior tipo Donaldson, Amplitud: 32%, Frecuencia: 99% El vórtice del tubo de aspiración, con su bien conocida forma de sacacor- 4 Hydro news

5 Historia Top Número de Revoluciones Número de Revoluciones Fuerza Lateral Fx Fuerza Lateral Fy Número de Revoluciones Número de Revoluciones Momento de Flexión Mx Momento de Flexión My Figura 3: Lazo de Vórtice de una turbina Francis a carga parcial. Arriba: Ensayo de modelo, abajo: CFD Figura 4: Fuerzas laterales y momentos de flexión sobre el eje, debidos al vórtice del tubo de aspiración. Comparación entre datos medidos (gris) y predicciones CFD (negro) chos, Figura 3, ocurre en carga parcial de turbinas Francis y turbinas Bombas. El lazo del vórtice rotativo genera pulsaciones de presiones (ruido) en el tubo de aspiración y también fuerzas radiales dinámicas sobre el rodete, siendo éstas últimas el origen de eventuales vibraciones en el eje y cojinetes. Andritz VA TECH HYDRO fue un pionero en la simulación de campos de flujos inestables acoplados al rodete y el tubo de aspiración, donde se alcanzaron muy buenas correlaciones con las medidas, por ejm., para la simulación a carga parcial de una turbina bomba, Figura 4. La interacción rotor-estator es un tema de alta relevancia en la mitigación del riesgo de vibraciones en álabes del rodete. La capacidad computacional disponible hoy en Andritz VA TECH HYDRO, hace posible llevar a cabo simulaciones en el tiempo de la turbina completa, incluyendo todos los álabes del rodete, los álabes fijos y álabes directrices. Efectos tales como los modos de presión rotatoria, los cuales eran antes asumidos a partir de consideraciones analíticas, están ahora disponibles como resultados cuantitativos de simulaciones con alta precisión, ver Figura 5. Este complejo set de datos sirve como carga de entrada para redefinir un análisis de cálculo estructural con mayor confiabilidad. Para predecir el comportamiento dinámico del rodete de una turbina, se requiere un análisis de las frecuencias naturales y sus correspondientes modos de vibración. El efecto del entorno del rodete, es hoy en día tomado en cuenta en base a simulaciones, Figura 6. Para validar los resultados alcanzados, Andritz VA TECH HYDRO desarrolló varias simulaciones y medidas. En particular, la importante razón de reducción de frecuencias RRF (es decir, la razón entre las frecuencias naturales en el agua y la correspon- Malla de Cálculo: Rodete con volumen adyacente (representa el entorno de agua) Modo de Vibración Calculado: Predicción de desplazamientos por elementos finitos. Figura 6: Análisis por Elementos Finitos de los modos de vibración de un rodete de turbina Francis de alta caída Presión Plano 1 Presión [Pa] Presión [Pa] Comparación de Series de Tiempo HVS2 calculado medido Compraración de Espectros de Potencia HVS2 f= Hz->dt= s Tiempo [s] Razón de Reducción de Frecuencias [fw/fz] RRF Simulación RRF Ensayo Diámetro Nodal ND (forma nodal) Campo Instantáneo de Presiones Estáticas Presión estática en el banco entre dos álabes Figura 5: Simulación CFD del campo de presiones en una turbina bomba (izq.). Comparación entre la predicción CFD y medidas (der.) Frecuencia [Hz] Figura 7: Análisis modal de un rodete Francis en el aire y en el agua. Comparación entre predicción numérica (negro) y medidas (rojo) Hydro news 5

6 Historia Top diente frecuencia natural en el aire, con el mismo modo de vibración) obtenidas numéricamente, coinciden muy bien con los valores obtenidos en los experimentos, Figura 7. Con esta recién ganada confianza en la predicción del comportamiento dinámico de rodetes de turbina sumergidos en agua, es posible ahora aplicar la distribución de presiones por CFD inestable sobre la estructura mecánica. Este análisis de respuesta armónica permite que los datos obtenidos por modernas simulaciones CFD sean completamente explotables para el diseño estructural basado en consideraciones de vida útil. Esta nueva aproximación permite predicciones más precisas de la carga de la turbina y sus efectos en el ciclo de vida de la misma, lo cual permite desarrollar mejores diseños. El CFD inestable y las investigaciones por elementos finitos totalmente dinámicas, constituyen aún simulaciones de alto consumo de tiempo y están restringidas sólo a aplicaciones muy especiales. Sin embargo, basados en las presentes investigaciones, se han obtenido procedimientos simplificados para un proceso de diseño de rodete rápido y seguro. El flujo en cangilones Pelton se caracteriza por una compleja superficie libre y Figura 9: Modelación acoplada de láminas de agua, campo de presiones, deformación y tensiones para todos los cangilones en contacto con un chorro un alto grado de inestabilidad. Esto no puede en ningún caso ser simulado a través de una aproximación estable, como sí es posible para otros tipos de turbinas. Como líder en la tecnología Pelton, Andritz VA TECH HYDRO fue el primero en predecir con alta precisión el flujo y campo de presiones en un cangilón Pelton ( tanto en la superficie interna como externa!). Ver Figura 8. Para optimizar el diseño de un rodete Pelton se usa un análisis con acoplamiento fluido-estructura. La distribución de presiones inestable dada por el CFD, se aplica a una modelación por elementos finitos del rodete, totalmente en 3D. La Figura 9 muestra las láminas de agua, las cargas de presiones, las deformaciones resultantes y las tensiones para todos los cangilones que están en contacto con el agua de un chorro. La visión interna obtenida para la carga dinámica de rodetes Pelton es esencial para optimizar la tecnología de fabricación, donde Andritz VA TECH HYDRO fue precursor en el desarrollo de rodetes con raíces de cangilones forjadas. Conclusión Figura 8: Comparación entre CFD y medidas (Q/Qopt=0.9, H/Hopt=0.6). Izq.: superficie interior del cangilón, der.: superficie exterior del cangilón. Coeficiente de Presión Posición Angular [ º ] Medida CFD Posición Angular [ º ] Se ha alcanzado un progreso considerable en la simulación dinámica de flujos y estructuras de máquinas hidráulicas. Esto nos permitirá proveer al mercado soluciones que no sólo se caracterizan por un excelente desempeño hidráulico, pero también por un suave comportamiento en un amplio rango de operación y alta confiabilidad en la vida útil de las unidades. Helmut Keck Fono +41/ helmut.keck@vatech-hydro.ch 6 Hydro news

7 Negocios Hidro Hidroelectricidad - Importancia Internacional El derecho al desarrollo es un derecho humano básico y no hay desarrollo posible sin suministro de energía. La hidroelectricidad provee beneficios únicos, raramente encontrados en otras fuentes de energías. Características de la Hidroelectricidad Sus recursos están ampliamente distribuidos alrededor del mundo. Existe potencial en cerca de 150 países y cerca del 70 porciento del potencial económicamente factible espera aún ser explotado. Esto se ubica en su mayoría en países en desarrollo Es una probada y bien avanzada tecnología (más de un siglo de experiencia), con modernas centrales entregando los más eficientes procesos de conversión de energía (> 90%), lo cual constituye también un importante beneficio medioambiental La producción de energía de punta a partir de plantas hidroeléctricas permite que su mejor uso sea hecho como carga de energía base para otras fuentes de electricidad menos flexibles, notablemente las energías eólica y solar. Su rápido tiempo de respuesta permite satisfacer fluctuaciones repentinas de la demanda Tiene el más bajo costo operativo y más larga vida útil de sus plantas, comparada con otras opciones de generación a gran escala. Una vez hecha la inversión inicial necesaria en obras civiles, el ciclo de vida útil de planta puede ser ampliado económicamente con un relativamente barato mantenimiento y el reemplazo periódico de equipos electromecánicos (reemplazo de rodetes de turbina, rebobinado de los generadores, etc. en algunos casos, la incorporación de una nueva unidad de generación). Típicamente, una central en servicio por años, puede ver ampliar su vida útil al doble Su combustible (agua) es renovable y no está sujeto a fluctuaciones de mercado. Países con grandes reservas de combustibles fósiles, tales como Irán y Venezuela, han optado por un programa de desarrollo hidroeléctrico a gran escala, reconociendo sus beneficios medioambientales La hidroelectricidad representa también independencia energética para muchos países. La hidroelectricidad merece un reconocimiento total como forma de generación de electricidad medioambientalmente amigable y socialmente compatible, que provee una contribución sustentable al desarrollo mundial. Con el objeto de representar el interés de la hidroelectricidad en foros internacionales e instituciones, fue fundada en 1995 la International Hydropower Association (IHA). En los últimos años, la IHA ha contribuido considerablemente en los siguientes asuntos: Entendimiento común en la interpretación del último reporte de la Comisión Mundial de Presas Compromiso reciente del Banco Mundial en el financiamiento de centrales hidroeléctricas Posicionamiento de la hidroelectricidad, incluyendo las grandes centrales, como fuente de energía renovable en la declaración final de la Cumbre Mundial de la O.N.U. para el Desarrollo Sustentable, de Johannesburgo 2002 Posicionamiento de la hidroelectricidad dentro de los mecanismos del Protocolo de Kyoto Discusión objetiva acerca de emisiones de gases invernadero en embalses. Alexander Schwab Fono +43/ alexander.schwab@vatech-hydro.at Hydro news 7

8 Negocios Hidro Rehabilitación y Mantenimiento de Válvulas En la edición anterior de HYDRO NEWS, se discutieron los diferentes aspectos de la modernización de turbinas radiales, seguido de un caso de estudio la repotenciación de la C.H. La Villita. El siguiente artículo de esta serie, trata de las particularidades de la rehabilitación y mantenimiento de válvulas de admisión de turbina y válvulas de cierre. Fig.1: Ejemplo de una central inundada, luego de la falla de un sello Fig.2: Ejemplo de Análisis EF desarrollado para evaluar la estanquidad del sello de mantenimiento en una válvula mariposa Válvulas de admisión de turbina y válvulas de cierre sirven usualmente para funciones de transiente y espera, por ello no suelen recibir la misma atención que los componentes de la turbina, respecto de trabajos de revisión y mantenimiento. Sin embargo, y siendo componentes claves del concepto de seguridad de la central, la integridad mecánica y confiabilidad de operación de ellos debe ser investigada de la misma manera que para las turbinas. De hecho, la falla de componentes de la válvula como por ejemplo la falla de un sello de mantenimiento, puede tener consecuencias tan catastróficas como la inundación de una central. Para medir mejor el rol y la importancia de las válvulas de admisión y de cierre en una central hidroeléctrica, sus funciones posibles en el concepto de seguridad de la planta deben ser claramente especificadas, como por ejemplo: Protección en el evento de ruptura de la tubería Aislación de la turbina para llevar a cabo su revisión o rehabilitación Interrupción del caudal en el evento de falla del distribuidor o inyector. Los problemas o fallas más comunes en válvulas son: Filtraciones en el sello principal Filtraciones o mal funcionamiento de los sellos de revisión Desgaste metálico en cojinetes, ejes, camisas y sellos metálicos Desgaste anormal o abrasión de elementos de sello causado por elementos sólidos en el agua Imposibilidad de cerrar la válvula debido a fricción excesiva del cojinete. Con el tiempo, la fricción Fig.3: Maquinado en terreno del soporte del disco de una válvula mariposa excesiva en los cojinetes del cuerpo rotatorio o de los tapones debido a arena, yeso u otros depósitos, resultará en una reducción de la confiabilidad de cierre en condiciones de emergencia. Los siguientes problemas pueden observarse si las válvulas son mantenidas en posición abierta por largos periodos de tiempo Dificultades durante la apertura debido a presiones desequilibradas en ambos costados de la válvula. Esta situación ocurre particularmente en turbinas Francis, cuando la válvula de desvío no está diseñada adecuadamente con respecto a las tolerancias del juego en álabes directrices, ello particularmente en condiciones de desgaste. Fugas del servomotor. Conveniencia del diseño de la válvula bajo nuevas condiciones operativas Como consecuencia de los cambios en los mercados de energía, las cen- 8 Hydro news

9 Fig.4: Revisión en taller de una válvula esférica con servomotor tórico trales hidroeléctricas que fueron originalmente operadas como carga de base con sólo 1 a 3 secuencias de arranques por día podrían haber experimentado modificaciones drásticas de régimen operacional. Para ciertas plantas, más de 10 secuencias de arranque/parada por día no son algo inusual, lo que causa ciclos de carga adicionales que normalmente no fueron considerados en el diseño original de la válvula. Con el tiempo y como consecuencia de bajos ciclos de fatiga, pueden ocurrir grietas que pongan en peligro la integridad de las válvulas y posiblemente, de toda la planta. Ante tales eventos, se debe desarrollar una evaluación profunda de los componentes, incluyendo como mínimo: una inspección en terreno, un Análisis de Elementos Finitos (EF) y un Análisis de Vida Residual (VR). pocas semanas, antiguas válvulas esféricas, válvulas anulares o válvulas mariposas, han vuelto a la operación con renovada capacidad y listas para un nuevo ciclo de vida. La solución óptima entre una revisión y la modernización de componentes debe ser determinada cuidadosamente. El uso de materiales nuevos y mejorados, con más altas resistencias a la cavitación, corrosión y abrasión revalora la confiabilidad funcional de la válvula. Dependiendo de las condiciones operativas y la calidad del agua, cada 20 a 30 años se hace necesario una revisión mayor de grandes válvulas y de sus sistemas de control. En cualquier caso, Andritz VA TECH HYDRO puede proveer los siguientes servicios: Diámetro: Presión de diseño: P x D: En caso de consultas, por favor contacte su representante local de Andritz VA TECH HYDRO, o a: 4,900 mm 160 m 8 barm Christophe Michaud Fono +41/ christophe.michaud@vatech-hydro.ch Fig.5: Pruebas en taller de una válvula esférica Luego de la repotenciación de una turbina con aumento de caudal, se deben reconfirmar las válvulas con respecto a su funcionalidad. Así, debe verificarse el aumento de presión, la capacidad del servomotor y el contrapeso. El anclaje de las válvulas también debe ser verificado. Experiencia Andritz VA TECH HYDRO en Renovaciones La renovación y modificación de grandes válvulas de cierre, requiere amplia experiencia y ajustados programas de trabajo. Dentro de Evaluación de las condiciones de los componentes Estudios de ingeniería (Análisis EF, Análisis VR, Transientes) Recomendación respecto de frecuencia y alcance de los trabajos de mantenimiento Mejora del diseño de la válvula y su sistema de control Revisión en taller (Fig.4) y pruebas en taller (Fig.5) Servicios en terreno, incluyendo maquinados en sitio. Hydro news 9

10 Proyectos Claves Pirrís Gran Contrato en Costa Rica El 17. Oct. 2007, Andritz VA TECH HYDRO firmó con el Instituto Costarricense de Electricidad (ICE que es la única autoridad para el sistema eléctrico de Costa Rica, en donde la hidroelectricidad corresponde a cerca de tres cuartas partes del suministro eléctrico total) el Contrato por los equipos electromecánicos así como también por la tubería en presión y blindaje metálico del túnel. El Contrato se hizo efectivo el 13. Dic. 2007, con la aprobación del mismo por parte de la Contraloría de la República de Costa Rica. Ceremonia de Firma del Contrato La República de Costa Rica, con una población de 3.5 millones, es uno de los países políticamente más estables de América Central. La constitución actual prohíbe la existencia de fuerzas armadas nacionales, lo que ha permitido al gobierno focalizar sus gastos en educación y bienestar social. Como resultado de ello, el país goza de un nivel de educación relativamente alto y unos ingresos bastante bien distribuidos entre la población, sin disparidades extremas, lo cual es uno de los problemas económicos que sufren comúnmente otros países de América Latina. EL ICE estima que la demanda de electricidad aumentará hasta el año 2020, a una tasa anual del 5.7%. Para satisfacer esta creciente demanda, el ICE ha estado desarrollando los ricos recursos energéticos del país, tales como energías hidráulicas y térmicas. Aunque las instalaciones actuales del ICE son por el momento suficientes para satisfacer la demanda, las proyecciones muestran que a partir del año 2006 encontrará serios periodos de cortes si el ICE no desarrolla centrales para el futuro. Por lo tanto, satisfacer la demanda creciente es una tarea urgente para el ICE. Este proyecto aumentará la capacidad de generación hidroeléctrica del país, mejorará la estabilidad del suministro eléctrico y permitirá satisfacer la demanda futura del país. Al mismo tiempo, apoyará el desarrollo económico mediante el mejoramiento de la infraestructura del sector de energía. El Proyecto Hidroeléctrico Pirrís, se ubica en la Cuenca Pacífico Central de Costa Rica, aproximadamente 30 km al sur de la capital, San José. La superficie de la cuenca alcanza los 250 km 2 y ella genera un volumen medio anual de 310 millones m 3. El proyecto aprovechará las aguas del Río Pirrís a la cota 1,100 msnm; en un sitio ubicado 30 km aguas arriba de su confluencia con el Río Candelaria y conducirá sus aguas hasta la casa de máquinas a través de un túnel de 10.5 m (de los cuales 2.5 m son blindados). El proyecto está parcialmente financiado por el Banco Japonés de Cooperación Internacional (BJCI), mientras el resto utiliza fondos propios del ICE, en su mayoría trabajos de obras civiles desarrollados por ellos mismos (con la excepción de la presa). La casa de máquinas se ubica en una zona de selva tropical, con las siguientes características principales: Temporada de sequía: diciembre a marzo con mm lluvia/mes Temporada de lluvias: abril a noviembre con mm lluvia/mes Lluvia/año, aproximadamente 3,700 mm Variación diaria de temperatura min 20ºC, máx 34ºC Humedad relativa del aire, entre 72% y 90%. El alcance de los trabajos incluye diseño, suministro, supervisión de 10 Hydro news

11 Proyectos Claves 2 x 69 MW / 89.4 MVA Voltaje: 13.8 kv 890 m 600 rpm Diámetro Rodete: 1,980 mm Diámetro Estator: 5,400 mm Largo Blindaje: Diámetro int. blindaje: Largo Tubería: Diámetro int. tubería: Peso Total: Material: 1,515 m 2,300 mm 750 m 2,100 mm 3,300 t S690Q Construcción de la Casa de Máquinas, Enero 2008 montaje y puesta en servicio de dos turbinas Pelton, válvulas de admisión, auxiliares mecánicos, dos generadores y sus auxiliares eléctricos, puente grúa, sistemas de control y protección, y dos transformadores principales; así como también diseño, suministro y montaje de la tubería en presión y blindaje metálico del túnel (3,300 ton de planchas de acero en material S690Q), incluyendo una válvula de guardia, dispositivos de medida de presión, válvulas de aireación y acelerógrafos. Pirrís está diseñada para cubrir la demanda de energía de punta por un periodo de 2.5 horas. Este contrato amplia la excelente posición de mercado en Costa Rica, así como la larga relación con ICE en proyectos hidroeléctricos nuevos o de renovación. Alois Zeuner Fono +43/ alois.zeuner@vatech-hydro.at Túnel de Aducción Hydro news 11

12 Proyectos Claves Karcham Wangtoo Turbinas Francis de Alta Caída para India Diámetro Rodete: 4 x 300 MW 269 m rpm 3,570 mm Andritz VA TECH HYDRO Ravensburg y Andritz VA TECH Flovel Ltd. recibieron la orden de suministro por cuatro turbinas Francis de alta caída de 300 MW cada una, válvulas de cierre y sistemas de regulación de velocidad para el proyecto Hidroeléctrico Karcham Wangtoo, ubicado en el estado federal de Himachal Pradesh en India. Jaiprakash Industries es un importante y exitoso grupo industrial con la mayoría de sus actividades en negocios de infraestructura en India. Uno de sus segmentos de negocios es el de construcción y operación de centrales hidroeléctricas privadas. Dentro de sus proyectos exitosamente ejecutados se encuentra la C.H. Baspa, en donde 3 turbinas Pelton suministradas por Andritz VA TECH HYDRO se encuentra en operación desde aprox. 4 años. El 29. Nov se firmó en Delhi un nuevo contrato entre Jaipakrash y el Consorcio Voith Siemens Andritz VA TECH HYDRO, por los 1,200 MW del proyecto Karcham Wangtoo. ción de velocidad, válvulas esféricas de 3,100 mm de diámetro, tubería en presión y válvula mariposa de guardia. Karcham Wangtoo se ubica en el estado federal de Himachal Pradesh y utilizará las aguas del Río Satluj. Durante la época de lluvias, el contenido de arenas y sedimentos en las aguas del río es extremadamente alto, y lo que es peor, el contenido de partículas duras como el cuarzo llega a ser mayor al usual. Esto puede llevar a serios daños por erosión de los componentes de la turbina. Por ello se ha prestado especial atención al diseño resistente a la erosión. Así, las superficies en contacto con el agua, tanto álabes directrices como el rodete, serán protegidos con el bien probado y extremadamente duro revestimiento SXHTM70, el cual será aplicado con el método HVOF. Las partes rotativas de la turbina serán fabricadas en Ravensburg, mientras la válvula esférica que representa un importante elemento de seguridad para la planta, será también ensamblada y probada allí. Otros componentes serán fabricados en Prithla, cerca de Delhi. Ensamblaje de válvula esférica en los talleres de Ravensburg mente a satisfacer la creciente demanda eléctrica en India. Para cubrir la creciente demanda de la industria y hogares privados sin un mayor aumento de la importación de combustibles fósiles y la consecuente contaminación del aire, India se ha fijado el ambicioso objetivo de incrementar fuertemente su generación hidroeléctrica, la que constituye su más importante fuente local de energía renovable. El alcance para Andritz VA TECH HYDRO incluye 4 turbinas Francis de 300 MW cada una, sistemas de regula- Las cuatro unidades Francis entrarán en operación comercial en Agosto 2011 y ellas contribuirán sustancial- Terrenos de construcción de la C.H. Karcham Wangtoo, en el estado de Himachal Pradesh Con este contrato, Andritz VA TECH HYDRO se asegura una fuerte posición en el importante mercado hidroeléctrico de la India. Este contrato representa también un importante hito desde el punto de vista de la realización de conceptos de turbinas resistentes a la erosión. Peter Magauer Fono +49/ peter.magauer@vatew.de 12 Hydro news

13 Proyectos Claves Teesta III Uno de los más grandes proyectos hidroeléctricos en India Voltaje: Diámetro Rodete: Diámetro Estator: 200 MW / 245 MVA 15 kv 778 m 375 rpm 3,020 mm 4,800 mm Andritz VA TECH HYDRO, miembro del Grupo tecnológico Andritz, recibió una orden por todo el equipamiento electromecánico de la central hidroeléctrica Teesta Etapa III, ubicada en Sikim, India. La orden fue puesta por Teesta Urja Ltd., Gurgaon, Nueva Delhi, India. Teesta Urja Ltd. es una Compañía de Propósito Específico establecida para la ejecución de del proyecto Teesta Etapa III, el cual se ubica en el Río Teesta, al norte del estado de Sikkim, cerca de Sanklang. Las principales estructuras del proyecto son: Presa de enrocado con cara de concreto (CFRD) Dos cámaras de sedimentación de 16 x 21.2 x 285 m, cada una Túnel de aducción de 14 km de largo, con forma de herradura de 7.5 m Chimenea de equilibrio de 136 m de altura y 20 m de diámetro Dos túneles en presión de 1,135 m de largo Caverna de máquinas. El Río Teesta lleva consigo grandes cantidades de arena con alto contenido de cuarzo, las cuales pueden generar a las partes de la turbina daños mayores por erosión. Por ello, y mediante la provisión de un revestimiento duro, se dio atención especial al aspecto de resistencia de la turbina a la erosión. Actualmente, se han obtenido ya todos los permisos administrativos, los trabajos en sitio progresan con la etapa de pre-construcción y actividades de infraestructura, mientras el cierre financiero fue alcanzado en Sep El proyecto será puesto en servicio durante el XIer Plan Quinquenal ( ). Los seis grupos entrarán a la red en agosto 2011, con una contribución esencial al mercado hidroeléctrico de la India. Andritz VA TECH HYDRO será responsable de los ensayos de modelo, así como también del diseño, adquisiciones, fabricación, transporte, montaje y puesta en servicio de todos los equipos electromecánicos para las seis unidades Pelton verticales, consistentes principalmente de: Seis turbinas Pelton con reguladores de velocidad y válvulas de admisión Auxiliares mecánicos Seis generadores Auxiliares eléctricos. Los principales componentes del equipo serán fabricados en India, en VA TECH HYDRO India Pvt. Ltd., Bhopal (equipos eléctricos y generadores) y en VA TECH Flovel Ltd. en Prithla, cerca de Delhi (equipos mecánicos, partes de turbina y válvulas de admisión). Los rodetes de turbina Pelton serán fabricados en Alemania, Rodete tipo Pelton Teesta Stage III en los talleres de Andritz VA TECH HYDRO en Ravensburg. Con este contrato, se amplía aún más la excelente posición de mercado en el rápido y creciente mercado hidroeléctrico Indio. Eric Aegerter Fono +49/ eric.aegerter@vatew.de Río Teesta, cerca de la central Hydro news 13

14 Proyectos Claves East Toba y Montrose Proyectos con financiamiento privado en Canadá East Toba 2 x 78.5 / 81.2 MVA Voltaje: 13.8 kv m 450 rpm Diámetro Rodete: 2,115 mm Diámetro Estator: 5,400 mm Andritz VA TECH HYDRO Canadá ha firmado un contrato con Peter Kiwit Sons Inc. por el suministro, apoyo de montaje y puesta en servicio del paquete E&M por dos centrales hidroeléctricas que están siendo construidas al norte de Vancouver, en BC. Un marco legal bien establecido y una creciente demanda por energía limpia en Colombia Británica (BC, NdeT: del inglés British Columbia) han hecho que el desarrollo de centrales hidroeléctricas de tamaño medio sea atractivo para empresas privadas. Plutonic Power Corporation (PPC) que es uno de los más grandes desarrolladores privados de proyectos hidroeléctricos en Canadá, ha anticipado esta tendencia y decidió participar en el desarrollo de estos proyectos en BC. PPC se ha comprometido con el desarrollo de dos proyectos y para ello adjudicó un contrato llave en mano a Peter Kiewit Sons. Co., una de las más grandes compañías de obras civiles en Norteamérica. Andritz VA TECH HYDRO suministrará para cada una de las plantas dos grupos de turbinas, generadores, válvulas de admisión, reguladores de velocidad, sistemas de excitación estática y cubículos. Ambos proyectos están equipados con turbinas Pelton verticales de 6 inyectores y son del tipo a filo de agua, por lo que no tienen una gran Transporte de equipos en barcaza presa que les permita embalsar agua, sino que utilizarán las aguas naturales del río, provenientes de las precipitaciones y deshielo en la cuenca. Dada la fuerte variación de caudales a lo largo del año, el rango operativo de las turbinas es inusualmente amplio. En orden a cumplir con los requerimientos de mínima fabricación y periodos de montaje especiales, los generadores se diseñaron para poder ser transportados completos (estator, rotor y polos) en una sola pieza. Este diseño junto con los altos niveles de eficiencia de nuestros equipos, fueron un factor clave para la adjudicación del contrato. BC es un mercado muy dinámico para el desarrollo de proyectos hidroeléctricos y de otras fuentes de energía limpias. En BC, se lleva a cabo aproximadamente cada dos años una licitación en donde desarrolladores privados (tales como PPC) adquieren Acuerdos de Compra de Energía para el suministro eléctrico de la red de BC Transmission (la compañía de transmisión local de BC Hydro). Ellos se comprometen a suministrar energía, bajo una cierta tarifa y hasta una cierta fecha. Dichos compromisos son asegurados mediante fuertes penalidades. Separadamente, los Propietarios participan en una rigurosa revisión medioambiental para obtener así, todos los permisos requeridos para la construcción del proyecto. Debido a ello y a amplios esquemas Sitio de la casa de máquinas de Montrose Montrose 2 x 47.1 MW / 49.1 MVA Voltaje: 13.8 kv m 450 rpm Diámetro Rodete: 1,910 mm Diámetro Estator: 5,400 mm de financiamiento, en que el reembolso depende de un suministro de energía eficiente y puntual, sólo son escogidos por los desarrolladores contratistas y proveedores de primera clase. Las plantas de East Toba y Montrose están a sólo 160 km al noroeste de Vancouver (Colombia Británica), pero se ubican en un área muy remota. Ellos no son ni serán accesibles por caminos, al contrario, aprox ton de equipos y materiales deberán ser embarcados en grandes barcazas para un viaje de 240 millas náuticas, para ser descargados en la bocatoma Toba. Desde ahí, se deberán construir 65 km de camino de tierra y 16 puentes para poder acceder a los terrenos. Antes de que se pueda establecer cerca del sitio el campamento para 240 personas, el personal vive en un campamento temporal cerca del lugar de desembarco. La energía producida por las plantas será llevada a la red vía 150 km de línea, que como parte del proyecto, también requiere ser construida. East Toba y Montrose son hasta ahora las más grandes centrales hidroeléctricas construidas en Canadá con fondos privados. El equipo de proyecto Andritz VA TECH HYDRO está constituido por personal de Stoney Creek, Viena, Ravensburg, Weiz y Kriens. La mayor parte de los componentes serán fabricados en nuestros propios talleres. Michael Sommer Fono +43/ michael.sommer@vatech-hydro.at 14 Hydro news

15 Proyectos Claves Bajina Basta Gran Proyecto de Rehabilitación en Serbia Antes - Después 95.4 MW MW/109.6 MVA 67.5 m rpm Diámetro Rodete: 4,250 mm En noviembre 2007, Electropriveda Serbia (EPS) adjudicó a Andritz VA TECH HYDRO el más grande contrato de rehabilitación de centrales hidroeléctricas en Serbia, por la renovación y repotenciación de la central Bajina Basta, la segunda central hidroeléctrica más grande de Serbia. La central hidroeléctrica Bajina Basta y la planta de almacenamiento y bombeo parte de la instalación, tienen una capacidad instalada conjunta de aprox. 1,000 MW y es la segunda central más grande de Serbia. La misma, genera el 8% de la producción total de energía en este país, y por ello, su confiabilidad y seguridad son de la más alta importancia. La central se ubica en el Río Drina, que sirve de frontera entre Serbia y Bosnia Herzegovina. El sistema existente en Bajina Basta consiste de dos plantas: 1) Una central hidroeléctrica convencional, del tipo a filo de agua, que forma parte integral de la Presa Perucac de 90 m de alto y 460 m de largo y que sirve para embalsar las aguas del Río Drina. La casa de máquinas adyacente a la presa de concreto está equipada con cuatro grupos Francis con una capacidad total instalada de aprox. 370 MW. Las unidades de 95 MW cada una, fueron puestas en operación en Esta parte del complejo Bajina Basta está ahora sometida a trabajos de rehabilitación. Luego de la rehabilitación y repotenciación de las unidades generadoras, la capacidad total insta- lada de la central será incrementada en 50 MW aprox. para hacer un total de 420 MW. Dos turbinas de la central convencional son usadas para el arranque sincronizado back-to-back de las unidades bombas. 2) Una planta de almacenamiento y bombeo, que opera desde 1982 y fue suministrada por Toshiba, ubicada aguas abajo de la planta convencional, equipada con dos unidades turbina-bomba, para una capacidad total instalada de 614 MW. Su rehabilitación ha sido completada en 2004 bajo donación japonesa. El proyecto de rehabilitación de Bajina Basta es actualmente el más importante proyecto de rehabilitación en Serbia y es financiado por EPS y KfW. Luego de 40 años de operación, las unidades generadoras (turbinas NOHAB, generadores KONCAR) y sus equipos auxiliares necesitan una renovación mayor. Para ello, se suministrarán desde nuestros talleres en Ravensburg, Alemania; cuatro nuevos rodetes con diseño hidráulico de punta y 13% de aumento de potencia; mientras en los talleres de Weiz, Austria, se fabricarán nuevos estato- res y bobinado de polos para los generadores. Todos los equipos auxiliares mayores serán substituidos por nuevos y una parte importante de ellos serán suministrados por compañías locales. Cinco compañías serbias han sido seleccionadas para participar en los trabajos principales: Minel Transformatori, ABS Minel, ATB Sever, Gosa Montage y Institute Mihajlo Pupin. En total, cerca de 30% del valor del contrato será ejecutado por compañías serbias, lo cual da un significativo valor agregado a la economía local. Todos los trabajos serán completados en diciembre Bernd Hindelang Fono +49/ bernd.hindelang@vatew.de Bajina Basta Hydro news 15

16 Proyectos Claves Presa Chievo StrafloMatrix despega en Italia Voltaje: Diámetro Rodete: 5 x 268 kw 690 V 3.8 m 250 rpm 1,320 mm A ndritz VA TECH HYDRO recibió una orden por la primera planta StrafloMatrix TM, en Europa fuera de Austria. El cliente es la compañía italiana Consorzio Canale Industriale Giulio Camuzzonni, propiedad de la compañía de servicios local AGSM Verona Spa y un inversionista privado. Firma del Contrato La primera planta StrafloMatrix TM en Europa, fuera de Austria, será instalada en una esclusa de barcos abandonada de la Presa Chievo, del Río Adige, al norte de Verona. El cliente es la compañía italiana Consorzio Canale Industriale Giullio Camuzzonni, propiedad de la compañía de servicios local AGSM Verona Spa y la compañía privada Cartiere Fedrigoni, la cual se especializa en la producción de papeles para las Esclusa antes de la instalación de StrafloMatrix TM industrias de comunicaciones, gráfica y de transformación. La empresa fue establecida en 1898 para operar y desarrollar el mantenimiento del canal Canale Industriale Giullio Camuzzonni que atraviesa Verona. En 2004, el mismo cliente nos adjudicó el suministro de cuatro unidades EcoBulb para la C.H. Tombetta I. En diciembre 2005 las cuatro unidades fueron exitosamente puestas en servicio y todas las obligaciones contractuales fueron completadas por ambas partes, lo que permitió desarrollar la idea de realizar juntos otra solución de punta, explotando el concepto HYDROMATRIX en la presa Chievo. La pequeña central hidroeléctrica usa la descarga actualmente inutilizada de la presa Chievo al Río Adige, cerca de la bocatoma del canal industrial. La esclusa existente será equipada con un módulo en acero consistente de cinco unidades turbina-generador StrafloMatrix TM. La estructura del tubo de aspiración forma parte integral de dicho módulo. El extremo aguas abajo de cada tubo de aspiración puede ser abierto y cerrado por medio de compuertas operadas oleohidráulicamente. Todo el módulo puede ser elevado por los equipos de izaje que serán montados en las columnas de la grúa existente. La elevación del módulo es una característica importante para evacuar la cámara cerrada en caso de inundación. El módulo será guiado dentro de las ranuras existentes para la compuerta aguas debajo de la esclusa. Aguas arriba del módulo, se montará una estructura de reja hidráulica. Los desperdicios recogidos aguas arriba de esta reja podrán ser removidos por medio de una máquina limpia rejas que se desplazará en un puente aguas arriba del módulo. La característica única de la planta es el innovador diseño integrado del rodete turbina rotor del generador dado por StrafloMatrix TM, en donde el borde exterior de los álabes de la turbina soportan el rotor del generador, ambos girando con el caudal como una única unidad. El resultante diseño es más pequeño y económico, y tiene grandes ventajas en condiciones de espacio restringido. La turbina StrafloMatrix TM está pensada para repotenciar centrales hidroeléctricas sin interferir con la naturaleza. La planta StrafloMatrix TM, será entregada e instalada mediante un esfuerzo conjunto entre las oficinas Andritz VA TECH HYDRO en Austria y Schio. La parte italiana comprende todo el diseño eléctrico, la entrega de los sistemas de presión oleohidráulica para las compuertas del tubo de aspiración, el módulo de izaje, el equipo de celdas eléctricas en BT y MT, sistema de control y SCADA, transformador y montaje. La parte austriaca comprende todo el diseño mecánico, la entrega de las cinco unidades turbina-generador StrafloMatrix TM y todo el módulo en acero, incluidas las compuertas del tubo de aspiración y las rejas. El cliente desarrollará las obras civiles y suministrará y montará la máquina limpia rejas. La entrada en operación comercial está programada para Junio El corto periodo de entrega de 580 días desde el inicio del proyecto hasta la operación comercial hace del sistema HYDROMATRIX, un esquema de realización hidroeléctrico fast track. Harald Schmid Fono +43/ harald.schmid@vatech-hydro.at 16 Hydro news

17 Proyectos Claves Monte Sant Angelo Otra Rehabilitación por Orden de ENDESA Italia 87 MW / 90 MVA 201 m 333 (antes) (después) rpm Diámetro Rodete: 2,190 mm Andritz VA TECH HYDRO en Schio, fue adjudicada con otro contrato de renovación de centrales hidroeléctricas por parte de ENDESA Italia S.p.A. Luego de tres órdenes obtenidas en 2007 (Galleto, Baschi y Alviano), ENDESA Italia ha ahora asignado la modernización de la así llamada sección Monte Sant Angelo de la central hidroeléctrica Galleto. Las unidades Monte Sant Angelo en Galleto Central hidroeléctrica Galleto La central hidroeléctrica Galleto Monte Angelo está ubicada en Terni, muy cercana la famoso Salto de Agua Marmore, diseñado por los antiguos romanos en el año 271 a.c., para evitar la inundación del valle. El agua espumosa, que cae un total de 165 m en tres saltos, crea un maravilloso efecto de luz y estruendo. Las unidades originales fueron instaladas en 1969 por Asgen/TOSI y Breda. Andritz VA TECH HYDRO en Italia es responsable del diseño, fabricación y montaje, así como también de la puesta en servicio de las turbinas Francis. Además de la entrega de nuevos sistemas de regulación de velocidad oleohidráulicos y digitales; se incluyen también toda la automatización de la planta, el sistema SCADA y otros equipamientos eléctricos de acuerdo al concepto NEPTUN. Los nuevos generadores y sistemas de excitación estática vienen de Austria. La finalización del proyecto está programada para el año Para los trabajos de reconstrucción en terreno se provee un muy corto plazo de parada de sólo cinco meses por cada unidad. Debido a la introducción del mercado bursátil de energía y los certificados verdes, la modernización de centrales hidroeléctricas se ha hecho de nuevo, económicamente atractiva en Italia. En los últimos meses el Grupo Andritz VA TECH HYDRO en Italia recibió una serie de órdenes por unidades de varios tipos. Luca Dalla Pozza Fono +39/ luca.dallapozza@vatew.it Hydro news 17

18 Proyectos Claves Larona Contratos de Renovación por Turbina y Generador 67.3 MW / 85 MVA m rpm Diámetro Rodete: 2,407 mm Diámetro Estator: 7,800 mm Central hidroeléctrica Larona Afines de 2007, Andritz VA TECH HYDRO en Austria y PT VA TECH Indonesia han sido adjudicados con un contrato con PT International Nickel Indonesia Tbk (PT INCO), por el suministro de dos nuevos generadores para la central Larona, ubicada en Sulawesi, Indonesia. Mientras tanto, se encuentra en ejecución un contrato separado por el reemplazo de rodetes. El alcance del suministro comprende la entrega de dos generadores completos, sistemas de excitación para todas las tres unidades y equipos auxiliares eléctricos. La historia de la producción níquel en Sulawesi comenzó en 1900, Vista aérea del Lago Towuti, la Presa Batubesi y el canal a la central Larona cuando exploradores holandeses encontraron terrenos con alto contenido de níquel, cerca del Lago Matano en la Isla de Sulawesi. La producción se inició en 1973, con la construcción de una única línea de proceso pirometalúrgico. En reacción a la primera crisis del petróleo a fines de los 70 s, PT INCO cambió su generación térmica a hidroeléctrica. A mediados de los 90 s, la planta fue renovada por primera vez por Elin y Sulzer Hydro, quienes implementaron nuevos rodetes de turbina, así como bobinados de polos y el estator. Las duras condiciones de operación para la alimentación del horno de níquel y la consecuente deterioración del equipamiento, hizo ahora necesario el reemplazo de los generadores. El primer generador fue reemplazado por GE entre el 2001 y Dado una serie de proyectos nuevos y de renovaciones, bien ejecutados para PT INCO, se escogió a Andritz VA TECH HYDRO para el suministro de los dos generadores restantes, los cuales ahora corresponden con la repotenciación de la turbina y los mayores requerimientos de inercia del sistema. El contrato consiste de dos partes: La parte extranjera, que incluye todas las entregas de equipo y el liderazgo de la ejecución, es manejada desde Austria. La parte local que comprende el contenido local y todos los servicios de montaje y puesta en marcha, son manejados en Indonesia. Los componentes del rotor y estator serán pre-ensamblados y finalmente montados en sitio. El corto programa de entregas hasta mayo 2009, así como el extremadamente corto periodo de parada de las unidades será el mayor desafío para el equipo del proyecto. Durante la parada de la unidad, la cual es determinada por la parada y reconstrucción del horno completo; se cambiará todo el generador, se instalarán los nuevos sistemas de excitación, así como también las modificaciones y reemplazos de equipos eléctricos auxiliares tales como monitoreo y diagnóstico en línea, y sistemas de detección y combate del fuego. Independientemente, Andritz VA TECH HYDRO Vevey, se ha adjudicado a fines del 2006 el reemplazo del primer rodete de turbina Francis. Debido a los excelentes resultados del ensayo de modelo realizado en primavera 2007, PT INCO decidió comprar nuevos rodetes de turbina para las tres unidades. Los nuevos rodetes brindarán una mejorada producción de energía anual, reducción de costos de mantenimiento y periodos de corte, y un significativo aumento de la vida útil del rodete. Este contrato por separado, ha sido ahora vinculado al contrato de reemplazo de generadores, pues se ha integrado al alcance del suministro la instalación del rodete y las pruebas de eficiencia globales. Michael Stepan Fono +43/ michael.stepan@vatech-hydro.at 18 Hydro news

19 Proyectos Claves Lochaber Otro Proyecto de Modernización en Escocia 5 x 17.3 MW / 20 MVA 244 m 600 rpm Diámetro Rodete: 1,135 mm Diámetro Estator: 2,800 mm En Enero 2008, Alcan Primary Metal Europe adjudicó a Andritz VA TECH HYDRO un contrato de renovación mayor por el suministro, instalación y puesta en marcha de cinco nuevas unidades turbinasgeneradores de la planta Lochaber, en Escocia. El alcance del suministro comprende nuevas turbinas Francis, reguladores de velocidad, válvulas de admisión, generadores; y toda la automatización, control, protección y equipos auxiliares relacionados a las unidades. La planta Lochaber fue diseñada para el suministro de energía eléctrica al horno de fundición de aluminio ubicado en Fort William, entre Loch Linnhe y Ben Nevis. La construcción de la central comenzó en 1924 y fue terminada en Con una potencia instalada de 72 MW, fue en la época, la más grande instalación hidroeléctrica del Reino Unido. La casa de máquinas alberga doce turbinas Pelton horizontales de 2 inyectores, con una potencia unitaria de 6 MW, cada una de las cuales impulsa un generador doble en CC; y tres unidades menores. Las unidades existentes serán reemplazadas por cinco turbinas Francis horizontales, conectadas a generadores en CA. Durante la modernización, la central hidroeléctrica Lochaber permanecerá en operación. Con el objeto de encontrar la solución más económica para la configuración de las unidades, se llevaron a cabo estudios que consideraron alternativas con unidades verticales y horizontales, turbinas Francis y Pelton, y un número de máquinas que varió entre cuatro y diez unidades. También se estudiaron alternativas con una casa de máquinas totalmente nueva. Los elementos claves del reemplazo de doce turbinas Pelton por cinco unidades Francis fueron la limitación del nivel de aguas abajo, las restricciones de presión en la tubería y los trabajos civiles. Para los estudios hidráulicos, se tuvo que considerar un complejo sistema de aducción que incluye: los embalses principales en Loch Treig y Loch Laggan, un túnel de 24 km de largo con nueve bocatomas adicionales, la cámara de carga y tuberías desde Ben Nevis a la casa de máquinas. El alcance de los trabajos mecánicos será compartido con nuestro socio de Alianza WEIR Services, de Alloa, Escocia. Estos últimos tendrán a cargo la responsabilidad sobre el diseño total, el suministro de turbinas Francis y reguladores de velocidad, el suministro de nuevas válvulas de admisión, los equipos auxiliares mecánicos y los trabajos en sitio relativos a infraestructura y montaje. Los generadores serán diseñados y fabricados en nuestros talleres de Bhopal, India. Los sistemas de automatización, que comprenden sistemas de excitación, protección y control; serán entregados desde Austria. El proyecto es la continuación de una serie de muy exitosos contratos desarrollados en los últimos años junto a WEIR Services. De acuerdo al programa global, la primera unidad comenzará a operar en 2009, seguida por dos unidades el 2010 y dos unidades el Para la totalidad del proyecto de modernización, ALCAN deberá coordinar un total de nueve contratos, que cubren los trabajos de demolición en casa de máquinas, las modificaciones a la tubería, las obras civiles y los trabajos eléctricos para convertir la vieja central hidroeléctrica en CC a una nueva planta en CA y sus equipos asociados, tales como celdas, transformadores y rectificadores que cubra los requerimientos de la planta de CC para producción de aluminio. Michael Stepan Fono +43/ michael.stepan@vatech-hydro.at La impresionante casa de máquinas de Lochaber Hydro news 19

20 Mercados Modernización Francis en Noruega Proyectos en el Periodo 2006 y 2011 Las centrales hidroeléctricas de Noruega fueron construidas principalmente entre 1920 y En gran parte de ellas existe potencial para mayores eficiencias y en muchos casos, también para mayores potencias. Este es un potencial que Statkraft y BKK han decidido explotar, aún tomando fuera una unidad para renovación. El Grupo Statkraft es el tercer generador de electricidad más grande en la región nórdica y el segundo productor de energía renovable más grande de Europa. El Grupo genera 42 TWh de electricidad medioambientalmente amigable (principalmente hidroelectricidad) Nuevo rodete de 136 MW en el taller y representa un 35% de la generación total en Noruega. Sin contar las plantas de Skagerak Energi y Trondheim Energivek en donde Statkraft posee 66.6% y 100% respectivamente, Statkraft opera en Noruega 62 centrales hidroeléctricas. BKK es otra compañía de servicios en Noruega que opera 29 centrales hidroeléctricas. Stattkraft y BKK han formado la Alianza Statkraft, junto con otras compañías dentro de las cuales Statkraft tiene participación en la propiedad. Entre otras áreas, ellos también cooperan en el área de adquisiciones. Durante 15 años de experiencia de mercados liberalizados en Noruega, la Alianza Statkraft ha desarrollado una organización profesional focalizada en soluciones costo-beneficio en mantenimiento y repotenciación de centrales hidroeléctricas. Dado el amplio portafolio de proyectos, resulta natural beneficiarse de una acción combinada. En este caso, la Alianza Statkraft ha recogido proyectos equivalentes en grandes paquetes para encontrar sinergias tanto en la organización del suministrador como en la propia. En 2004, Andritz VA TECH HYDRO recibió la consulta por el primer paquete de rodete Francis. El paquete consistió de cinco unidades Francis a ser repotenciadas entre 2006 y Las caídas varían entre 50 y 100 metros. Una unidad de Kaldestad de BKK y el resto de Statkraft Osbu, Gråsjø y 2 x Nore II. Andritz VA TECH HYDRO Noruega ganó la totalidad del contrato en dura competencia contra otros grandes suministradores. El depto. I&D ( N.del.T: investigación y desarrollo) en Zürich entregó el competitivo diseño del rodete y Andritz VA TECH HYDRO en Madrid, España, realizó la fabricación. El primer proyecto del paquete fue una turbina en la C.H. Osbu y fue puesta en marcha en Ambos, Andritz VA TECH HYDRO y Statkraft estaban complacidos con la eficiencia medida, mostrando un resultado considerablemente mejor que el garantizado. Este fue de gran importancia ya que en Noruega, un alto nivel de eficiencia es probablemente más importante que en muchos otros países. Dado que el agua para la mayoría de las plantas es relativamente limpia y sin arenas, la eficiencia inicial permanece relativamente inalterada por muchos años de operación y el beneficio de una alta eficiencia retribuirá por el mismo largo periodo. La licitación por el segundo paquete de rodetes Francis fue recibido en Este paquete incluyó un total de once unidades para repotenciar entre 2007 y 2011, y comprende turbinas con caídas que varían entre 300 y 400 m. De ellas, nueve unidades pertenecen a Statkraft y dos son operadas por BKK. Andritz VA TECH HYDRO Noruega, ganó el contrato de nueve unidades sobre un total de once (Songa, Bjerka, 2 x Hove, 4 x Tokke y una opción en Byrte). El contrato por cuatro unidades en la C.H. Tokke fue bajo condición que la eficiencia garantizada fuera verificada en un ensayo de modelo. La verificación por ensayo de modelo fue especial ya que la turbina modelo fue construida y probada por la 20 Hydro news