ESTIMACIONES APROXIMADAS PARA TRANSITORIOS PRODUCIDOS POR TURBINAS FRANCIS

El fenómeno del golpe de ariete en plantas hidroeléctricas ha sido extensamente estudiado. En el caso particular de las turbinas Francis, se presenta una interacción entre la rotación de la turbo-máquina, la variación del flujo y las presiones resultantes, lo que se denomina " efecto runaway " o efecto de desboque. Este efecto tiene mucha importancia particularmente en centrales de caída media y alta y su correcta estimación requiere conocer información muy detallada sobre la turbina, específicamente lo que se denomina " curvas características ". Desafortunadamente, esta última información raramente es proporcionada por los fabricantes, quienes lo consideran como información privilegiada. En este artículo se presenta una evaluación de varios procedimientos descritos en la literatura para la estimación aproximada de los fenómenos transitorios en turbinas Francis, en particular las sobrepresiones y las sobre velocidades resultantes de rechazos de carga. Estos procedimientos se contrastan con cálculos detallados de los propios fabricantes de las turbinas utilizando las curvas características detalladas. Como conclusión, se logran identificar la aplicabilidad de dichas fórmulas para el cálculo aproximado del golpe de ariete y la sobre velocidad en este tipo de turbinas. ABSTRACT: The water hammer in hydroelectric plants has been extensively studied. In the particular case of Francis turbines, an interaction between the rotation of the turbo-machine, the flow variation and resulting pressures occurs, what is called "runaway effect". This effect is very important particularly in medium and high head powerplants and its correct estimation requires knowledge of detailed information on the turbine, specifically the "characteristics curves". Unfortunately, the latter information is rarely provided by the manufacturers, who see it as vital part of their know-how. This article presents an evaluation of several procedures presented in the literature for the approximate estimation of transient phenomena in Francis turbines, including the overpressure and the over speed resulting from load rejections. These procedures are compared with detailed calculations by turbine manufacturers themselves, typically using the detailed characteristics curves. The best formulas for approximate calculation of water hammer and over speed in this type of turbines are identified. PALABRAS CLAVES: golpe de ariete, sobrepresión, transitorios, turbinas hidráulicas, sobre velocidad.