Resumen

La vida útil de un grupo generador hidroeléctrico (GGH) está determinada principalmente por su régimen de operación; aquellos con turbinas Francis tienen un punto de máxima eficiencia (BEP) definido durante la etapa de diseño. Cuando se opera en zonas alejadas de este punto, la eficiencia puede disminuir significativamente y las cargas mecánicas sobre la estructura aumentan en comparación con la operación en el BEP. Adicional, los arranques y paradas excesivas conllevan a problemas como sucesivas pasadas por zonas de inestabilidad hidráulica, cambios térmicos, etc., acelerando el deterioro de los componentes. Para responder ante los cambios de la demanda de energía en tiempo real y respaldar la confiabilidad y estabilidad del suministro de energía, los GGH se ven obligados a operar de manera continua fuera de sus puntos de BEP. El presente proyecto busca optimizar la gestión de los GGH de la central hidroeléctrica Alto Anchicayá (CHAA), mediante el desarrollo de un modelo matemático para determinar su comportamiento, predecir cómo las vibraciones van a evolucionar ante cambios en las condiciones de operación y diagnosticar posibles condiciones de mal funcionamiento. Para el desarrollo del modelo matemático, se recopiló información de operación, datos de diseño y memorias de cálculo del fabricante, en donde relaciona algunos cálculos de rigidez. Se implementaron mediciones en campo con sensores para las variables críticas como vibraciones y se validó el modelo con los resultados experimentales.