Central Diesel -eléctrica de Oruro (Bolivia)

Por J. MOSNAIM i

A fines de 1929, la Casa Montreal Engineering Co encargó a una de las grandes firmas electrotécnicas alemanas la elaboración del proyecto y el suministro de ima central Diesel-eléctrica completa, incluidos los edificios necesarios, que habia de ser montada cerca de la ciudad de Oruro (Bolivia)

La central se encuentra a 4.000 metros de altura sobre el nivel del mar

La instalación despierta sumo interés, no sólo por su ejecución modelo, sino también por las exigencias especiales que tuvo que satisfacer, debido a la gran altura y a las condiciones climatológicas peculiares

En su primera etapa de canstmcción la central sirve para abastecer una mina cercana Se eligió corriente trifásica de 2.300 V., siendo la potencia del grupo electro-Diesel de 700 kVA., con un cos (p — 0,8

Como se intentaba montar más tarde otro grupo de igual potencia, el edificio se construyó lo bastante grande para dar cabida a dos grupos, con sus accesorios

Bn el pliego de condiciones se exigió que la construcción de la central se efectuara con el minimo posible de gastos y que, por lo tanto, el equipo consistiera únicamente de lo indispensablemente necesario para garantizar un servicio seguro

Al mismo tiempo, debió tenerse en cuenta que para la maniobra de las máquinas y dispositivos auxiliares se disponía sólo de personal no instruido, por lo que fué necesario elegir dispositivos de maniobra muy sencillos y tomar medidas para avisar en el acto eventuales perturbaciones,» como el calentamiento inadmisible del lubricante y del agua de refrigeración

El edificio de la central no sólo debia resultar lo más barato posible, sino que también debía facilitar un rápido montaje

El motor Diesel procede de la Casa M A N Se eligió un tipo de seis cilindros, de simple efecto, a cuatro tiempos, sin compresor, de 215r p m., capaz de suministrar 1.050 CV al nivel del mar y sobrecargable durante poco tiempo en un 20 por 100 Debido a la considerable altura sobre el nivel del mar, que origina ima importante reducción de la potencia del motor, se ha previsto un soplador de sobrealimentación, de manera que el motor rinde en ellugar de montaje y con sobrealimentación 820 CV

Como, en esencia, la central funciona con una carga inferior a dos tercios de la normal, el motor Diesel trabaja generalmente sin soplador de sobrealimentación Ea caso de aumentar la carga más allá de este valor, el vatímetro cierra un contacto, con lo cual se da una señal al maquinista, que tiene que arrancar a mano el impulso eléctrico del soplador Si la carga se reduce a menos de dos tercios de la nom|inal, el soplador se desconecta de nuevo

El motor Diesel va acoplado directamente con un alternador trifásico, tipo de volante, con polos de rotación exterior, rindiendo al nivel del mar 850 kVA y 700 kVA en el lugar de la obra

Este modelo especial se distingrue de los tipos corrientes con polos de rotación interior por encontrarse el inductor en la parte exterior y girar alrededor del estator interior

Gracias a esta disposición, el inductor posee un diámetro de inercia mucho mayor que elde los tipos normales, aumentando también considenablemente su momento de inercia De axjul que este modelo se apropie ante todo para acoplamiento directo con máquinas de émbolo, las cuales, debido a la regulación mecánica en el servicio en paralelo y a la necesidad de obtener una luz libre de oscilaciones, requieren momentos de inercia muy grandes El peso necesario puede colocarse sin dificultad en el inductor, de manera que puede presoindirsie de un volante adicional

Otra caracteristica del modelo con polos de rotación exterior la constituye el hecho de que requiere ún espacio reducido Debido a diaponerse el estator en la parte interior, se suprimen los pies, de modo que, en general, puede contarse con que tres alternadores del tipo de polos exteriores ocupan, ei mismo espacio que dos máquinas del tipo de polos interiores, lo que, naturalmente, influye en gran manera en los gastos de edificios

Asimismo resulta de esta disposición una reducción de las pérdidas por dispersión en los arrollamientos dei estator y de la excitatriz, con lo cual el rendimiento djel tipo de polos exteriores adquiere un valor más favorable que el dei tipo de polos interiores, circunstancia que influye también favorablemente e n el consumo de combustión del motor Diesel i ,

El inductor tiene el peso suficiente para producir el momento de inercia requerido El alternador e s del tipo abierto y va pro-wsto de un soporte-cojinete El ej e está acoplado mediante una brida con el del motor Diesel La figura 2.» muestra el poco espacio que requiere el aitemador, el cual no esmás ancho que el motor La excitatriz va directamente acoplada con el alternador

El estator posee ranuras abiertas, con bobina moadeadas e impregnadas, según un. procedimiento especial, con masa aislante e n el vacío y capaces de satisfacer las mayores exigencias en cuanto a la rigidez eléctrica y mecánica

En la central se ba previsito varios dispositivos auxiliares, los cuales, atendiendo a las candiciones arriba citadas, debieron proyectarse con particular esmero

A causa de la carestía de agua refrigeraiite, debía montarse una torre de refrigeración, de una capacidad de 50 metros cúbicos por hora Mientras que en las instalaciones de m,otores Diesel el agua refrigerante sale libremente del motor, para ser elevada después a la torre, mediante una bomba especial, en la central en cuestión, para simplificar el servicio, edagua es impelida directamente a través de la caKiis a de enfriamiento y de ésta a la torre de refrigeración por medio de una sola bomba accionada eléctricamente

Para esta última se ha previsto ama de reserva, que puede ponerse rápidamente en marcha cuando se presenten perturbaciones en la circulación del agua refrigerante

Para la vigilancia del circuito del agua refrigerante se ha intercalado en la tuberia respectiva, en un lugar bien visible, un contador de agua sistema Woltmann, el cual avisa touediatamente al maquinista cualquier interrupción o perturbación en la circulación

En caxla uno de los tubos de salida de los seis cilindros del motor Diesel va dispuesto, además, un termómetro de contacto, los cuales hacen funcionar una bocina, con el fin <iellamar la atención del maquinista cuando Ja temperatura aceite y mantenerlo en el debido estado de fluidez, los depósitos poseen serpentines de caldeo El agua caliente requerida para estos serpentines se saca de la tubería del agua refrigerante, detrás de los oUindros

Una electrotaomba eleva el aceite al recipiente de provisiión para un día, de 3.000 litros de capacidad, también equí- de alguno de ellos pasa del límite admisible En la figura 2." se reconoc^-i claramente estos termómetros

Para el combustible se han previsto dos depósitos, cada uno de 50 metros cúbicos de capacidad, cuya disposición se ve claramente en la figura 1.» Con el fin de calentar el

Interior de la central de Oruro pado con serpentines de caldeo atravesados por el agua refrigerante procedente ael motor Diesel

Según el estado del combustiole, éste debe someterse a una purificación En este caso, fiuye del recipiente arriba citado a un separador sistema De Laval y se eleva luego, mediante una bomba, a otro tanque, también de 3.000 litros de capacidad

No dejamos de mencionar que para el control de la lubricación de los émbolos se ha acondicionado en cada circuito de aceite un termómetro de contacto, el cual, mediante ima bocina eléctrica, anuncia al maquinista cualquier aumento inadmisible de ia temperatura del lubricante

Para la purificación del aceite de lubricación, que debe efectuarse en intervalos regulares, se fia previsto un purificador sistema M A N

Las bocinas desuñadas a distúitos avisos se distinguen por su tono, de meinera que el maquinista puede reconocer, desde luego, la clase de la perturbación ocurrida.

Teniendo en cuenta la sencillez elegida, se eligieron para ei impulso de los grupos auxiliares de pequeña potencia motores en corto circuito, y para los de potencia media, motores con inducidos de dobles ranuras, sistema que viene a suplantar cada vez más el de motores con anillos colectores, gracias a &uimportante momento de giro,de arranque y reducida corriente de arranque

Para aumentar la seg:uridad de servicio se intercaló también en la tubería de aspiración un filtro para 5.700 metros cúbicos por hora

La puesta en marcha del grupo Diesel se efectúa mediante aire comprimido, almacenado en tres recipientes La carga de éstos se lleva a cabo por medio de un compresor con accionamiento eléctrico

Lía instalación de distribución sirve para la maniobra de un grupo electro-Diesel de 700 kVA., 2.300 V., de un ramal de igual tensión, de un transformador para el consumo propio de la centraJ, de 150 kVA y una relación de transformación de 2.300/220/110 V., de algunos ramales de baja tensión, para fuerza, de 220 V., y de varios ramales de 110 V., para luz

Teniendo en cuenta el ensanche posterior de la central y el paso a la tensión de 6.600 V., que permitirá el abastecimiento de los pueblos algo distantes, los aparatos de alta tensión y aisladores han sido elegidos para esta última tensión El paso a la tensión de 6.600 V puede llevarse a cabo sin proceder a cambios de importancia en la instalación de distribución

Los interruptores en baño de aceite se han calculado para una potencia esa corto circuito de 150.000 líVA., en 6.600 V. Además, se consideró la posibilidad de im futuro trabajo en paralelo entre la central Diesel-eléotrioa y una hidroeléctrica que habría de construirse más tarde En caso de realizarse este proyecto, la centrad Diesel-eléctrica hará las veces de central de paso, sirviendo entonces el grupo eleotroDieael como reserva o para cubrir los vértices de carga La ügfura 2." muestra también una paxte de la instalación de distribución

Los aparatos e instrumentos de baja tensión van montados en un cuadro de distribución embutido en la pared, de tal modo, que se reconoce claramente la subdivisión de los circuitos Uno de estos paneles está destinado al alternador; otro, a las ramales, y un tercero, al transformador para el consumo propio El cuarto panel sirve para los ramales de fuerza y el quinto para los de alumbrado El cuadro de distribución se halla muy cerca del alternador, de manera que elencargado pueda vigilar fácilmente el grupo electro-Diesel En caso de proceder al ensanche de la central, pueden agregarse otros paneles al lado izquierdo del cuadro

Los aparatos de alta tensión para tres circuitos van colocados en cámaras dispuestas detrás del cuadro de distribución Elncima de estas cámaras se han acondicionado las barras colectoras La maniobra de los interruptores en baño de aceite se efectúa mediante volantes de mano montados en los paneles de baja tensión y unidos con los interruptores por medio de contramarchas de engranajes

Lois interruptores en baño de aceite para el ramal y el transformador son de funcionamiento automático y van provistos de imanes de desenganche, para protección contra sobrecorriente En cambio, el del alternador no tiene ningima protección Para la puesta en paraJlelo sirve im dispositivo de sincronización montado en im brazo de pared

El control de los circuitos se efectúa mediante un número suficiente de instrumentos de medida empotrados en los paneles Gracias a esta disposición, el cuadro de distribución es de aspecto elegante, facilitando al mismo tiempo la lectura de los instrumentos

Para reducir los gastos de adquisición y acelerar el montaje del edificio se construyó éste de armadura metálica, preparándose sus elementos en la fábrica y armá.ndose fácil y rápidamente al pie de obra.,El techo, lo mismo que las paredes exteriores, se revistieron con chapa ondulada, mientras la estructura metálica se llenó en el interior del edificio con mamposteria de 12 cm de espesor Asimismo son de hierros las cerchas, las ventanas y las puertas

La figura 1." muestra la vista exterior de la central El edificio es muy sencillo; no obstante, cmnple del todo con su oometído y corresponde, en general, a la práctica americana, habiéndose prescindido de proyectarla en forma estética, puesto que está situado fuera de la ciudad

La figura 2."representa el interior de la sala de máquinas, con la que commiica una dependencia de 3,5 m de ancho, en cuya planta baja está la instalación de distribución, a.sí como un cuarto para el encargado En el primer piso se encuentran algunos locales secundarios La dependencia se encuentra debajo del mismo techo que la sala de máquinas Se ha procurado un aJumbrado abundante

El grupo electro-Diesel va montado sobre un bloque macizo de hormigón; entre éste y las paredes exteriores se encuentra im sótano, en el que se ha montado el soplador En el sótano, debajo de la dependencia, van instaladas las dos bombas del agua refrigerante, de manera que el agua afluye con caída natural desde la torre de refrigeración

Para facilitar el montaje se ha montado una grúa con maniobra a mano, de 10 toneladas de capacidad

La central, sin dependencia, ocupa ima superficie de unos 190 m.^ Reduciendo toda la potencia instalada después del ensanche a la rendida al nivel del mar, se obtiene el valor m(uy bajo de 0,11 m.= de superficie edificada por kVA instalado, hecho que se debe, en esencia, a las pequeñas dimensiones del alternador con polos exteriores Por último, diremos que lospasillos de la sala de máquinas son muy amplios y que todas las máquinas y aparatos son fácilmente accesibles, lo que se desprende también de la figura 2.»