Central eléctrica de Maraetai

Central eléctrica de Maraetai
Maraetai I (izquierda) y Maraetai II (derecha)
Ubicación de la central eléctrica de Maraetai en Nueva Zelanda
País	Nueva Zelanda
Ubicación	cerca de Mangakino , Waikato
Coordenadas	38°21′9″S 175°44′38″E / 38.35250, -38.35250; 175.74389
Estado	Operacional
La construcción comenzó	1946 ( 1946 )
Fecha de apertura	Septiembre de 1953 ( Septiembre de 1953 )
Propietario(s)	Energía de mercurio
Presas y aliviaderos
Tipo de presa	Presa de arco
Embargos	Río Waikato
Altura	87 m (285 pies)
Longitud	133 m (436 pies)
Ancho (cresta)	11 m (36 pies)
Ancho (base)	15,2 m (50 pies)
Aliviaderos	1
Depósito
Crea	Lago Maraetai
Área de superficie	4,1 km² ( 1,6 millas cuadradas)
Central eléctrica
Fecha de comisión	Septiembre de 1953 (Maraetai I) Febrero de 1971 (Maraetai II)
Tipo	Convencional
Cabezal hidráulico	61 m (200 pies)
Turbinas	10 × Francisco
Capacidad instalada	360 MW
Generación anual	885 GWh

La central hidroeléctrica de Maraetai es una central hidroeléctrica situada en el río Waikato , en la Isla Norte de Nueva Zelanda . Es la quinta de las ocho centrales hidroeléctricas del río Waikato y, con 360 MW, es la central hidroeléctrica más grande del río.

La central tiene dos centrales eléctricas: la central eléctrica de Maraetai I está directamente frente a la presa de Maraetai, mientras que la central eléctrica de Maraetai II está ubicada 550 metros (1.800 pies) río abajo de Maraetai I. Aunque ambas están completamente separadas, ambas centrales eléctricas funcionan como una sola central eléctrica.

Maraetai es propiedad y está operado por Mercury Energy .

A principios de 1946, el Ministro de Obras Públicas Bob Semple anunció un desarrollo completo del río Waikato, con las primeras tres estaciones planeadas en Ohakuri , Whakamaru y Maraetai. Aunque Ohakuri fue elegida primero, la elección pronto se trasladó a Whakamaru, ya que sería la mejor ubicación para las necesidades de transmisión. Sin embargo, se habían realizado más investigaciones para el sitio de Maraetai, y comenzar Whakamaru primero haría más complejo desviar el río hacia Maraetai más tarde, por lo que se decidió construir Maraetai primero. ^[1]

Las investigaciones sobre una central hidroeléctrica en Maraetai se habían completado entre 1940 y 1945. El sitio estaba en un profundo y estrecho desfiladero , al oeste de Tokoroa y 20 millas (32 km) río arriba de Arapuni . Debido a la estrechez del desfiladero, la central eléctrica ocupaba toda la longitud de la base de la presa, lo que significaba que no se podía construir un aliviadero ortodoxo . Esto significaba que el aliviadero tenía que diseñarse como parte del túnel de desviación. El sitio estaba compuesto de ignimbrita volcánica , que se había agrietado ampliamente al enfriarse, lo que significaba que se requería un extenso relleno de la roca. ^[2]

La construcción de Maraetai I comenzó en 1946, con la construcción de una carretera de acceso desde Tokoroa y el establecimiento de servicios y alojamiento para los trabajadores de la presa. El campamento de servicios y alojamiento formó la ciudad de Mangakino , en la orilla sur de lo que se convertiría en el lago Maraetai . Los problemas surgieron desde el principio: la Segunda Guerra Mundial acababa de terminar, lo que significaba que había una gran escasez de mano de obra y materiales. La fuerza laboral del departamento de Obras Públicas era menos de dos tercios de su tamaño anterior a la guerra, con miles de vacantes sin cubrir. El hormigón y el acero también escaseaban, ya que las importaciones de acero eran menos de la mitad de sus niveles anteriores a la guerra, y los contratistas locales solo podían producir dos tercios de la cantidad necesaria de hormigón. Combinado con el malestar industrial y la naturaleza del sitio, la fecha de finalización prevista de 1951 se volvió menos alcanzable. ^[1]

Las obras del túnel de desviación (de 7,6 m de diámetro y 514 m de longitud) comenzaron a finales de 1946 en el lado sur del lugar. Sin embargo, el trabajo se vio ralentizado por las grandes cantidades de agua que se vertían en el túnel hasta que se le colocó cemento y betún y se revistió de hormigón. Debido a la constante filtración de agua, no era raro que los trabajadores trabajaran con el agua hasta las rodillas o incluso hasta la cintura. En 1948, unos 800 trabajadores trabajaban en el lugar. El túnel se completó en marzo de 1949, cuando se abrió el portal norte y el primer agua fluyó a través del túnel. A continuación, se comenzó a trabajar construyendo ataguías para bloquear el canal natural del río y permitir que comenzara la construcción de la presa. Las compuertas de control de Taupō se cerraron para bajar el nivel del agua en el Waikato, y 11 excavadoras empujaron frenéticamente los escombros hacia el río para detener el flujo natural. El proceso se vio obstaculizado por unas fuertes lluvias inesperadas que provocaron una rápida crecida del río, y se necesitaron 27 horas para represar finalmente el curso natural del río. Luego se construyó el túnel de aliviadero, que descendía en un ángulo de 45 grados para cruzarse con el túnel de desviación. ^[1]

A finales de 1949, finalmente comenzaron los trabajos de cimentación de la presa. Se realizó un extenso y cuidadoso relleno de cemento en la roca, que se extendió hasta 61 metros por debajo del lecho del río y a lo largo de los costados durante una longitud de 300 metros. El relleno implicó perforar miles de agujeros en la superficie de la roca y se utilizaron 11 000 toneladas (11 000 toneladas largas; 12 000 toneladas cortas) de cemento en el proceso. ^{[1] [2]}

La construcción de la presa comenzó en septiembre de 1950 y pronto la fuerza de trabajo alcanzó su punto máximo de 1200 personas. Se había comprado una gran planta de hormigón mecanizada en el lugar para producir más de 153 000 metros cúbicos (200 000 yardas cúbicas) de hormigón que se necesitaban para la presa, que se reforzó con 5000 toneladas (4900 toneladas largas; 5500 toneladas cortas) de acero. Por primera vez en Nueva Zelanda, se utilizó un sistema de enfriamiento del hormigón en masa. Esto implicaba tuberías empotradas a través de las cuales pasaba agua refrigerada. ^{[1] [2]}

La central eléctrica se construyó rápidamente para que las máquinas pudieran funcionar lo antes posible. Los cimientos se iniciaron a principios de 1950 y la central eléctrica se terminó en un año. Consistía en un marco estructural de acero con un techo seccional de hormigón prefabricado. La estación transformadora se colocó en la parte posterior y encima de la propia central eléctrica debido a las limitaciones del desfiladero. ^{[1] [2]}

El Departamento de Obras Públicas quería obtener equipos importantes de fuera del Reino Unido debido a los plazos de entrega ajustados y a la falta de experiencia de las empresas británicas en la construcción de grandes turbinas, generadores y equipos de 220 kV. Al final, se adjudicaron contratos a Canadá para los generadores y a Estados Unidos para las turbinas, ya que ambos países tenían más experiencia y el precio era un 40% inferior al equivalente británico. Para las compuertas y los marcos del aliviadero, el Gabinete aceptó sorprendentemente una oferta de Alemania Occidental sólo cinco años después de la Segunda Guerra Mundial, que era un tercio más baja y un año más rápida que la oferta británica más baja. ^[1]

A mediados de 1951, se habían instalado las tuberías forzadas y las tres primeras máquinas. El 31 de octubre de 1952, Maraetai generó su primera electricidad, produciendo 30 megavatios (40.000 hp) con una carga reducida y media caída . Canales temporales transportaban agua a través de la central eléctrica desde las dos tuberías forzadas restantes. La caída reducida se mantuvo mientras se cerraba el túnel de desviación con un enorme tapón de hormigón de 30 metros (98 pies) de largo. La caída se elevó a 175 pies (53 m) en abril de 1953, y la estación se inauguró oficialmente el 5 de septiembre de 1953, dos años después de la fecha de finalización prevista. ^{[1] [2]}

La cuarta máquina se instaló en enero de 1954, seguida por la quinta y última máquina en abril. Luego, el lago se elevó hasta su altura máxima de 200 pies (61 m). ^{[1] [2]}

La construcción de la central eléctrica Maraetai II, la última central eléctrica que se construyó en el río Waikato, comenzó en 1959, con un canal de 500 metros de largo que llevaba el agua por el lado sur del desfiladero hasta la central eléctrica. En 1961, las obras de Maraetai II se suspendieron cuando el gobierno nacional recién elegido , encabezado por Sir Keith Holyoake , cambió la prioridad a la construcción del cable HVDC Inter-Island ("cable del estrecho de Cook") entre las islas del Norte y del Sur, tras un aumento significativo de la demanda de electricidad.

Una vez finalizado el enlace entre islas en 1965, se reanudó el trabajo en Maraetai II, y las dos primeras turbinas y generadores se pusieron en funcionamiento finalmente en julio de 1970. La última turbina y generador, y el último en el río Waikato, se pusieron en funcionamiento en febrero de 1971, casi 25 años después de que comenzara la construcción de Maraetai. ^{[2] [3]}

La presa de Maraetai es una presa de arco de hormigón que embalsa el río Waikato detrás de la central eléctrica Maraetai I y crea el lago Maraetai. La presa tiene 133 metros (436 pies) de largo, 87 metros (285 pies) de alto y 15,2 metros (50 pies) de ancho en la base y 11 metros (36 pies) en la cresta. En un momento dado, la presa fue la presa hidroeléctrica más grande del hemisferio sur . ^[3]

El aliviadero de la presa se encuentra al sur de la misma. Debido a la ubicación de la presa en un estrecho desfiladero, no había suficiente espacio para construir un aliviadero convencional, por lo que el túnel de desviación utilizado en la construcción se reconfiguró para convertirse en el aliviadero de la presa. El túnel del aliviadero tiene 521 metros (1.709 pies) de largo y 7,6 metros (25 pies) de diámetro, y está bloqueado por tres compuertas de aliviadero, cada una de 7,1 metros (23 pies) de alto y 7,16 metros (23,5 pies) de ancho.

El agua para Maraetai I se toma del lago Maraetai en la presa y se transporta a la central eléctrica mediante cinco tuberías de acero , cada una de 70 metros (230 pies) de largo y 4,8 metros (16 pies) de diámetro. El agua se utiliza para hacer girar cinco turbinas Francis verticales , cada una de las cuales gira a 167 rpm. Luego, el agua se deposita nuevamente en el río Waikato.

Cada una de las cinco turbinas hace girar un generador, que genera 36 MW de electricidad a 11.000 voltios. Para generar un megavatio de electricidad, deben pasar 2.000 litros (440 galones imperiales; 530 galones estadounidenses) de agua por las turbinas cada segundo. La electricidad de cada generador se transporta a un transformador de 40 MVA , donde se eleva a 220 kV para su transmisión.

En Maraetai I se ha instalado una sexta tubería forzada que lleva agua a dos turbinas y generadores auxiliares. Estos generadores se utilizan para generar electricidad para las necesidades de Maraetai I y Maraetai II. ^[3]

El agua para Maraetai II se desvía por un canal al sur de la presa hasta la central eléctrica. El canal hasta Maraetai II tiene 550 metros (1.800 pies) de largo, 12 metros (39 pies) de ancho y 12 metros (39 pies) de profundidad.

El agua se lleva desde el canal hasta la central eléctrica a través de cinco conductos forzados de acero, ligeramente diferentes a los de Maraetai I. Los conductos forzados tienen 102 metros (335 pies) de largo y 4,6 metros (15 pies) de diámetro. El agua se utiliza para hacer girar cinco turbinas Francis verticales, que giran a una velocidad superior de 187 rpm.

Los generadores de Maraetai II producen 36 MW cada uno a 11.000 voltios, potencia que se incrementa mediante transformadores de 40 MVA a 220 kV para la transmisión.

La electricidad de ambas centrales se envía al patio de maniobras de Maraetai, entre las dos centrales eléctricas. La electricidad de la central eléctrica Waipapa, situada aguas abajo , se conecta con Maraetai a través de una línea de 220 kV de un solo circuito (MRI-WPA-A), y la electricidad de Maraetai y Waipapa se transmite luego a Whakamaru a través de dos líneas de 220 kV de un solo circuito (MRI-WKM-A y MRI-WKM-B).

Desde Whakamaru, la electricidad generada en Maraetai se distribuye a través de la red de 220 kV de Transpower a Hamilton , Taupō , Palmerston North y Auckland .

• Maraetai - Generación de energía a través de un río poderoso
• Informe de situación del Ministerio de Obras Públicas de 1950 (páginas 21 y 22)