USINAS HIDRELÉTRICAS - SOL

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FURNAS CENTRAIS ELÉTRICAS S.A.
USINAS HIDRELÉTRICAS
[email protected]
GERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA
EMPREENDIMENTOS DO SETOR ELÉTRICO
HIDROELETRICOS
CGH
Potência Instalada ≤3,0 MW
PCH
3,0 MW < Potência Instalada ≤ 30 MW
UHE
Potência Instalada > 30,0 MW
TERMOELÉTRICOS
TERMONUCLEARES
FONTES ALTERNATIVAS: Eólica, Solar etc
ÁREA
MATRIZ ENERGÉTICA BRASILEIRA
O Brasil possui no total 4.563 empreendimentos em operação , totalizando 147.417.686 kW de
potência instalada. [BIG ANEEL 2016]
Tipo
CGH
EOL
PCH
UFV
UHE
UTE
UTN
Total
Empreendimentos em Operação
Potência
Potência
Quantidade
Outorgada (kW) Fiscalizada (kW)
557
434.990
437.072
382
9.390.808
9.318.630
449
4.859.582
4.841.818
40
26.962
22.962
220
101.063.425
90.166.353
2.913
42.343.413
40.640.851
2
1.990.000
1.990.000
4.563
160.109.180
147.417.686
%
0,3
6,32
3,28
0,02
61,16
27,57
1,35
100
BIG
ANEEL
- Atualização:15.09.2010
Outorgada
é igual
a considerada no Ato de Outorga. A
Os valores de porcentagem são referentes a Potência Fiscalizada. A Potência
Potência Fiscalizada é igual a considerada a partir da operação comercial da primeira unidade geradora.
MATRIZ ENERGÉTICA BRASILEIRA
Está prevista para os próximos anos uma adição de 26.698.673 kW na capacidade de geração do
País, proveniente dos 215 empreendimentos atualmente em construção e mais 655 em
Empreendimentos com Construção não iniciada. [BIG ANEEL 2016]
Tipo
CGH
EOL
PCH
UFV
UHE
UTE
UTN
Total
Empreendimentos em Construção
Potência
Quantidade
Outorgada (kW)
1
848
145
3.309.930
34
454.959
3
90.000
7
1.967.100
24
1.689.646
1
1.350.000
215
8.862.483
%
0,01
37,35
5,13
1,02
22,2
19,07
15,23
100
BIG ANEEL - Atualização:15.09.2010
CICLO DE IMPLANTAÇÃO DE UHE
ESTIMATIVA DO POTENCIAL HIDRELÉTRICO
ESTUDOS DE INVENTÁRIO DA BACIA HIDROGRÁFICA
ESTUDOS DE VIABILIDADE DO APROVEITAMENTO HIDRELÉTRICO
Leilão de
Energia
PROJETO BÁSICO DA USINA HIDRELÉTRICA
PROJETO EXECUTIVO DA USINA HIDRELÉTRICA
CONSTRUÇÃO
ESTUDOS DE INVENTÁRIO
ESTUDO DA BACIA HIDROGRÁFICA
ALTERNATIVAS DE DIVISÃO DE QUEDAS
Equilíbrio
Custos de Implantação
Benefícios Energéticos
Impactos Ambientais
SELEÇÃO DA MELHOR DIVISÃO DE QUEDAS
ESTUDOS DE INVENTÁRIO
DEFINIÇÃO DA DIVISÃO DE QUEDAS
Bacia do Rio Paraíba do Sul – SP/MG/RJ
São Fidélis
Itaocara
SIMPLÍCIO
ANTA
Cruzeiro
Queluz
Cach. Paulista
Pindamonhagaba
Caçapava
Ilha dos Pombos
Sta. Cecília
Funil
Guararema
Jacareí
S. J. dos Campos
BACIA DO PARAÍBA DO SUL
Paraibuna
Paraitinga
Sta. Branca
BARRAGEM EXISTENTE
BARRAGEM FUTURA
ESTUDOS DE INVENTÁRIO
USINA DE SIMPLÍCIO
BARRAGEM DE ANTA
Perfil do Rio Paraíba do Sul – MG/RJ
UHE FUNIL
DEFINIÇÃO DA DIVISÃO DE QUEDAS
ESTUDOS DE VIABILIDADE
ESTUDO DO APROVEITAMENTO HIDRELÉTRICO
Análise da
Viabilidade
Técnica
Energética
Econômica
Ambiental
APROVEITAMENTO ÓTIMO
ESTUDOS DE VIABILIDADE
UHE SIMPLÍCIO QUEDA ÚNICA – PCH ANTA
Tomada d’água
Vertedouro
Barragem
Casa de força
Acesso
PROJETO BÁSICO
DETALHAMENTO DO APROVEITAMENTO
CONCEBIDO NO ESTUDO DE VIABILIDADE
Definir com
maior precisão
Características Técnicas do Projeto
Especificações Técnicas de Obras Civis
Especificações Técnicas Eletromecânicas
Programas Ambientais
PROJETO EXECUTIVO
ELABORAÇÃO DOS DESENHOS
Desenhos de
Detalhamento
Obras Civis
Equipamentos Eletromecânicos
EXECUÇÃO DA OBRA E MONTAGEM DE EQUIPAMENTOS
LINHA DO TEMPO
EPE
Aprovação pelo órgão ambiental
Avaliação Ambiental
Integrada
Projeto Básico
Ambiental
Estudos de Impacto
Ambiental
(EIA/RIMA)
meio ambiente
LP
engenharia
Estudos de
Viabilidade
Estudos de Inventário
de Bacia Hidrográfica
Aprovação pela ANEEL
Projeto Executivo
Ambiental
L
E
I
L
Ã
O
LI
LO
Projeto
Executivo
Projeto
Básico
AHE – Aproveitamento Hidrelétrico
CARACTERÍSTICAS DE PRODUÇÃO DA ENERGIA
Usina sem capacidade de acumulação
Usina com reservatório de acumulação
À fio d’água
NA constante
NA variável
deplecionamento
AHE – Aproveitamento Hidrelétrico
CARACTERÍSTICAS DE PRODUÇÃO DA ENERGIA
Usina sem reservatório
AHE Teles Pires
NA max normal 220,00
NA min normal 220,00
AHE Couto de Magalhães
NA max normal 620,00
NA min normal 620,00
Usina com reservatório
AHE Pai-Querê
NA max normal 797,00
NA min normal 762,00
AHE – Aproveitamento Hidrelétrico
CARACTERÍSTICAS DE PRODUÇÃO DA ENERGIA
Usina com reservatório
UHE Funil
NA max normal 466,50
NA min normal 444,00
PI = 216 MW
Rio Paraíba do Sul - RJ
Perfil Esquemático de UHE
Tomada d’Água
Reservatório
Casa de Força
Gerador
LT
Turbina
Uma usina hidrelétrica pode ser definida como um conjunto de obras e equipamentos
cuja finalidade é a geração de energia elétrica, através de aproveitamento do potencial
hidráulico existente em um rio.
O potencial hidráulico é proporcionado pela vazão hidráulica e pela concentração dos
desníveis existentes ao longo do curso de um rio.
Perfil Esquemático de UHE
CONCEPÇÃO DE ARRANJO GERAL
Cada sitio escolhido para uma usina hidroelétrica é único, com condições topográficas,
geológicas e hidrológicas particulares.
O melhor arranjo para um determinado aproveitamento hidroelétrico é aquele que
consegue posicionar todos os elementos do empreendimento de maneira a combinar
a segurança requerida pelo projeto e as facilidades de operação e manutenção com o
custo global mais baixo.
Arranjo típico em vale aberto
Arranjo típico em vale medianamente estreito
Arranjo típico em vale estreito
CONCEPÇÃO DE ARRANJO GERAL
Arranjo típico em vale aberto
UHE TUCURUÍ
Rio Tocantins PA
8.370 MW
CONCEPÇÃO DE ARRANJO GERAL
Arranjo típico em vale aberto
UHE TUCURUÍ
CONCEPÇÃO DE ARRANJO GERAL
Arranjo típico em vale medianamente estreito
UHE LCBC (Estreito)
Rio Grande MG/SP
1.050 MW
CONCEPÇÃO DE ARRANJO GERAL
Arranjo típico em vale estreito
UHE CANDONGA
Rio Doce MG
140 MW
ELEMENTOS DE ARRANJO GERAL
Barragem
estrutura em solo ou concreto construída no vale do rio, da ombreira de uma margem
para a da outra, com o objetivo de elevar o nível de água do rio até o nível máximo
normal do reservatório
ELEMENTOS DE ARRANJO GERAL
Barragem
Dique
estrutura usualmente em solo que fecha eventuais selas topográficas, para evitar fugas
da água do reservatório
ELEMENTOS DE ARRANJO GERAL
Barragem
Dique
Sistema de Desvio do Rio
Em geral, fica localizado junto a barragem com o objetivo de desviar as águas do rio por
meio de canal, galerias, adufas, túneis ou mesmo estrangulamento do leito do rio de
modo a permitir a construção das estruturas localizadas no leito do rio à seco.
ELEMENTOS DE ARRANJO GERAL
Barragem
Dique
Sistema de Desvio do Rio
Circuito de Geração
Constituído por canais, tomadas d’água, condutos ou túneis de adução de baixa
pressão, eventuais chaminés de equilíbrio ou câmaras de carga, condutos ou túneis
forçados de alta pressão, casa de forca externa ou subterrânea e canal ou túneis de
fuga. O circuito de geração tem por finalidade aduzir a água para a transformação de
energia mecânica em energia elétrica.
ELEMENTOS DE ARRANJO GERAL
Barragem
Dique
Sistema de Desvio do Rio
Circuito de Geração
Estrutura de Vertimento
Composto de canal de aproximação, vertedouro com ou sem controle (comportas),
dissipador de energia e canal de restituição. Como no caso do circuito de geração, as
obras das estruturas de vertimento podem ficar localizadas junto ou distante da
barragem, dependendo das características particulares do sítio em estudo.
ELEMENTOS DE ARRANJO GERAL
Barragem
Dique
Sistema de Desvio do Rio
Circuito de Geração
Estrutura de Vertimento
Descarregador de Fundo
Estrutura dotada de comportas ou válvulas para liberar as águas para jusante da
barragem.
ELEMENTOS DE ARRANJO GERAL
Barragem
Dique
Sistema de Desvio do Rio
Circuito de Geração
Estrutura de Vertimento
Descarregador de Fundo
Sistema de Transposição de Desnível
estruturas que permitem a transposição de cargas ou passageiros transportados pela via
navegável, superando o desnível decorrente da implantação da barragem.
ELEMENTOS DE ARRANJO GERAL
Barragem
Dique
Sistema de Desvio do Rio
Circuito de Geração
Estrutura de Vertimento
Descarregador de Fundo
Sistema de Transposição de Desnível
Sistema de Transposição de Fauna Aquática Migratória
estruturas que permitem a transposição da fauna aquática, superando o desnível
decorrente da implantação da barragem.
AHE – Aproveitamento Hidrelétrico
BARRAGENS
A escolha do tipo de barragem dependerá, principalmente, da existência de material
qualificado para sua construção, dos aspectos geológicos e geotécnicos, e da
conformação topográfica do local da obra.
Terra
Enrocamento com núcleo de argila
Enrocamento com face de concreto
Enrocamento com núcleo asfáltico
Concreto gravidade
AHE – Aproveitamento Hidrelétrico
BARRAGENS
Terra
Um local poderá ser considerado propício para construção de barragem de terra
homogênea quando o reconhecimento de campo indicar que a rocha se encontra a
profundidade grande na área em consideração.
Esse tipo de barragem exige menor declividade nos paramentos de montante e jusante
e, portanto, resultam mais volumosas. Por isso, é utilizado para pequenas e medias
alturas.
AHE – Aproveitamento Hidrelétrico
BARRAGENS
Enrocamento com núcleo de argila
Enrocamento com face de concreto
Quando reconhecimento de campo indica, na área selecionada, a existência de rocha sã
e de boa qualidade ao longo do eixo a pequena profundidade.
Esse tipo de barragem não necessita de condições especiais de fundação.
Grandes volumes de escavação em rocha na casa de forca, em canais e vertedouros são
um bom indicativo para a utilização deste tipo de barragem. Além disso, se existirem
períodos chuvosos ou excessiva umidade que prejudique a execução de núcleos de
argila, ou a dificuldade na obtenção de material adequado para o núcleo, a solução com
face de concreto é mais indicada.
AHE – Aproveitamento Hidrelétrico
BARRAGENS
Enrocamento com núcleo asfáltico
As principais vantagens desta em relação às demais barragens de enrocamento é o
curto tempo de construção (especialmente em locais chuvosos), maior esbeltez, com
consequente menor consumo de materiais.
A primeira barragem do Brasil é a UHE Foz do Chapecó – rio Uruguai – SC/RS
AHE – Aproveitamento Hidrelétrico
BARRAGENS
Concreto a gravidade
Quando o reconhecimento de campo indica, na área selecionada, existência de rocha sã
e com compressibilidade pequena ao longo de todo o eixo, por exercerem maiores
pressões nas fundações, a pequena profundidade.
A estabilidade e garantida principalmente pelos esforços de gravidade. A não ser em
casos excepcionais, somente deverão ser consideradas barragens de concreto tipo
gravidade maciça.
Concreto convencional ou concreto compactado com rolo (CCR).
AHE – Aproveitamento Hidrelétrico
UHE FOZ DO CHAPECO
Fluxo Rio Uruguai
Barragem de Fechamento de
Enrocamento com Núcleo Asfáltico
Vertedouro de Superfície
AHE – Aproveitamento Hidrelétrico
UHE FOZ DO CHAPECO
Barragem de Fechamento de
Enrocamento com Núcleo Asfáltico
AHE – Aproveitamento Hidrelétrico
DESVIO DO RIO
Para a construção das diversas estruturas é feito o desvio do rio, em uma ou mais
etapas, utilizando-se ensecadeiras.
Ensecadeira: estrutura provisória que permite o ensecamento de determinadas áreas
para construção das obras definitivas da usina.
Existem vários tipos de ensecadeira, sendo as mais comuns as de enrocamento, as de
terra e enrocamento e as de concreto.
Características topográficas da região
Características geológicas da área.
Regime hidrológico do rio.
Características das obras definitivas a serem construídas, principalmente
do tipo e altura máxima da barragem.
Avaliação dos riscos permissíveis no local e a jusante.
AHE – Aproveitamento Hidrelétrico
DESVIO DO RIO
TIPOS DE ESTRUTURAS DE DESVIO
definidos em função das características da barragem
Barragem de concreto tipo gravidade
adufas pelo corpo da barragem
Barragens de terra e enrocamento
galeria, adufas ou túnel
Os esquemas concebidos deverão ter características conservadoras. Preferencialmente,
deverão ser adotadas soluções enquadráveis em um dos seguintes esquemas típicos ou
na combinação destes.
AHE – Aproveitamento Hidrelétrico
DESVIO DO RIO
Desvio do rio através de túneis escavados em uma das ombreiras, com
ensecamento total da área de construção mediante ensecadeiras construídas a
montante e a jusante. Fechamento dos túneis feito por meio de comporta.
AHE – Aproveitamento Hidrelétrico
DESVIO ATRAVÉS DE TÚNEL
Curso desviado do rio
Curso natural do rio
UHE BATALHA
AHE – Aproveitamento Hidrelétrico
DESVIO ATRAVÉS DE TÚNEL
Vista de montante
Curso desviado do rio
UHE BATALHA
AHE – Aproveitamento Hidrelétrico
DESVIO ATRAVÉS DE TÚNEL
Vista de jusante
Curso natural do rio
Curso desviado do rio
UHE BATALHA
AHE – Aproveitamento Hidrelétrico
DESVIO DO RIO
Desvio do rio através de galerias construídas sob a barragem.
Fechamento das galerias feito por meio de comporta ou ensecadeiras, dependendo de
condições hidrológicas favoráveis.
AHE – Aproveitamento Hidrelétrico
DESVIO DO RIO
Desvio em várias etapas:
Desvio de 1ª Fase:
fechamento parcial do rio por meio de
ensecadeira longitudinal para construção de
obras de concreto – vertedouro, barragem
e/ou tomada d’água – na área ensecada.
Desvio de 2ª Fase:
Através de adufas ou passagens provisórias
nas estruturas de concreto, parcial ou
totalmente construídas, ao mesmo tempo em
que se completa a construção da obra no
restante da seção protegida por ensecadeiras
de 2ª fase.
Fechamento final na estrutura de concreto por meio de comporta ou outros dispositivos
AHE – Aproveitamento Hidrelétrico
DESVIO DE 2ª FASE - ADUFAS
UHE FOZ DO CHAPECO
AHE – Aproveitamento Hidrelétrico
CIRCUITO HIDRÁULICO DE GERAÇÃO
CANAL DE ADUÇÃO
Conduz o fluxo para a Tomada d’Água.
CONDUTOS FORÇADOS
Liga a tomada d’água à casa de força, funcionando sob pressão.
Podem ser externos ou em túneis.
A seleção pelo tipo de conduto, dependerá da topografia local, das condições
geológicas e custos da solução sugerida.
CANAL OU TUNEL DE FUGA
Restituição da vazão turbinada ao rio. Pode ser feita por:
- Canal aberto, quando a casa de força for externa.
- Túnel operando à superfície livre, em casas de força subterrâneas equipadas com
turbinas tipo Pelton, necessariamente, ou Francis, opcionalmente.
- Túnel em carga, em casas de força subterrâneas equipadas com turbinas
Francis.
AHE – Aproveitamento Hidrelétrico
CIRCUITO HIDRÁULICO DE GERAÇÃO
TOMADA D’ÁGUA
Torre
Gravidade
Integrada a CF
AHE – Aproveitamento Hidrelétrico
CIRCUITO HIDRÁULICO DE GERAÇÃO
TOMADA D’ÁGUA
Torre
Geralmente empregadas em aproveitamentos onde se utiliza o túnel ou galeria de
desvio também para adução.
AHE – Aproveitamento Hidrelétrico
CIRCUITO HIDRÁULICO DE GERAÇÃO
TOMADA D’ÁGUA
Gravidade
Integradas ou não à barragem e a adução é feita para condutos forçados externos.
Essas tomadas são empregadas em aproveitamentos equipados com turbinas tipo
Pelton, Francis ou Kaplan com caixa espiral de aço.
Gravidade Aliviada
Normalmente apoiada em maciço rochoso.
Neste tipo de tomada d’água, a adução é feita para túneis, sejam eles forçados ou não.
AHE – Aproveitamento Hidrelétrico
TA GRAVIDADE ALIVIADA
UHE ITÁ
Rio Uruguai
1.450 MW
AHE – Aproveitamento Hidrelétrico
TA GRAVIDADE ALIVIADA
UHE ITÁ
Rio Uruguai
1.450 MW
AHE – Aproveitamento Hidrelétrico
CIRCUITO HIDRÁULICO DE GERAÇÃO
TOMADA D’ÁGUA
Integrada a CF
É recomendado para aproveitamentos equipados com turbinas tipo Bulbo ou Kaplan
com caixa semi-espiral de concreto.
AHE – Aproveitamento Hidrelétrico
CIRCUITO HIDRÁULICO DE GERAÇÃO
CASA DE FORÇA
Subterrânea
Arranjo
Superestrutura
Externa
Abrigada
Possui superestrutura completa e cobertura
permanente. Movimentação das peças pesadas é
feita através de ponte rolante.
Semi-Abrigada
Possui superestrutura sem altura suficiente para
operação de uma ponte rolante auxiliar. A
movimentação das peças pesadas é feita com
pórtico rolante externo através de coberturas
móveis.
Aberta
Não possui superestrutura. O pórtico rolante opera
no nível do piso do gerador e os equipamentos são
protegidos por coberturas móveis.
AHE – Aproveitamento Hidrelétrico
CIRCUITO HIDRÁULICO DE GERAÇÃO
CASA DE FORÇA
rocha
Subterrânea
Escavada em rocha
AHE – Aproveitamento Hidrelétrico
CIRCUITO HIDRÁULICO DE GERAÇÃO
CASA DE FORÇA
Abrigada
Possui superestrutura completa e cobertura
permanente. Movimentação das peças pesadas é
feita através de ponte rolante.
AHE – Aproveitamento Hidrelétrico
UHE FOZ DO CHAPECO
Casa de Força Abrigada
Tomada d’Água tipo Gravidade
AHE – Aproveitamento Hidrelétrico
CIRCUITO HIDRÁULICO DE GERAÇÃO
CASA DE FORÇA
Semiabrigada
Possui superestrutura sem altura suficiente para
operação de uma ponte rolante auxiliar. A
movimentação das peças pesadas é feita com pórtico
rolante externo através de coberturas móveis.
AHE – Aproveitamento Hidrelétrico
CIRCUITO HIDRÁULICO DE GERAÇÃO
CASA DE FORÇA
Aberta
Não possui superestrutura. O pórtico rolante opera no
nível do piso do gerador e os equipamentos são
protegidos por coberturas móveis.
AHE – Aproveitamento Hidrelétrico
ESTRUTURA DE VERTIMENTO
VERTEDOURO
Finalidade de descarregar as cheias para a manutenção do nível d’água de um
reservatório em uma cota desejável. Deverá ser adotada uma vazão de projeto
com um período de recorrência de 10.000 anos, o que corresponde a um risco
de 1% de ser igualada ou superada durante uma vida estimada de 100 anos.
Fundo
Superfície
Livre
Controlado
Ogiva alta
Ogiva baixa
de encosta
A escolha do tipo de vertedouro e sua localização dependerá da concepção do
arranjo geral, do tipo de desvio e das características geológicas do local.
AHE – Aproveitamento Hidrelétrico
ESTRUTURA DE VERTIMENTO
VERTEDOURO
Superfície
Livre
Aplicação típica em usinas a fio d’água, cuja barragem pode ter uma soleira
vertente. Acarretam maior sobrelevação no reservatório.
Outros tipos de vertedouro livre, tais como os do tipo tulipa e sifão, são pouco
utilizados, e, quando o são, normalmente a vazão de vertimento é pequena.
Livre Ogiva Alta
AHE – Aproveitamento Hidrelétrico
ESTRUTURA DE VERTIMENTO
VERTEDOURO
Superfície
Livre / Controlado
composto por uma soleira vertente, de
altura significativa, controlada ou não
por comportas do tipo segmento, e um
dissipador de energia. É utilizado, em
geral,
em
aproveitamentos
com
barragens de altura média e serve como
estrutura de desvio – através de adufas
colocadas em seu corpo.
Ogiva Alta
Controlado
AHE – Aproveitamento Hidrelétrico
ESTRUTURA DE VERTIMENTO
VERTEDOURO
Superfície
Livre / Controlado
composto por uma soleira vertente baixa,
controlada ou não por comportas do tipo
segmento, e um dissipador de energia. É
utilizado, em geral, em aproveitamentos
com barragens baixas e pode servir como
estrutura de desvio do rio.
Ogiva Baixa
Controlado
AHE – Aproveitamento Hidrelétrico
ESTRUTURA DE VERTIMENTO
VERTEDOURO
Superfície
Livre / Controlado
de Encosta
composto por uma pequena soleira vertente, seguida de uma calha e um
dissipador de energia. Pode ser controlado ou não por comportas do tipo
segmento. É utilizado, em geral, em aproveitamentos com barragens altas de
aterro fechando a totalidade da seção do vale e com desvio do rio por túneis ou
galerias. São colocados numa das ombreiras ou eventualmente numa sela,
aproveitando ou não a existência de uma volta do rio.
Controlado
Canal de aproximação.
Estrutura da crista e equipamento de controle.
Calha e muros laterais.
Estrutura de restituição e dissipação de energia.
Canal de restituição ao leito do rio
CIRCUITO HIDRÁULICO DE GERAÇÃO
Aproveitamento com TA integrada a CF
Aproveitamentos de baixa queda, sem condutos forçados, com tomada d’água e casa de
força integradas na mesma estrutura e turbinas Kaplan com caixa semi-espiral de
concreto ou turbinas Bulbo.
Aproveitamento com Condutos Forçados (CF não incorporada)
Aproveitamentos de queda média ou baixa, com tomada d’água do tipo gravidade
fazendo parte do barramento, e com condutos forçados parcial ou totalmente embutidos
no concreto da tomada d’água.
Aproveitamento com derivação (túnel e canal)
O arranjo do circuito hidráulico de geração depende, basicamente, das características
topográficas e geológicas do local, da vazão máxima turbinada e do deplecionamento
máximo do reservatório.
CIRCUITO HIDRÁULICO DE GERAÇÃO
Aproveitamento com TA integrada a CF
EIXO DA BARRAGEM
EIXO DAS UNIDADES
NA MAX NORMAL 287,00
COMPORTA ENSECADEIRA
COMPORTA VAGÃO
CIRCUITO HIDRÁULICO DE GERAÇÃO
Aproveitamento com TA integrada a CF
UHE MACHADINHO
Rio Pelotas
1.050 MW
CIRCUITO HIDRÁULICO DE GERAÇÃO
Aproveitamento com TA integrada a CF
Aproveitamentos de baixa queda, sem condutos forçados, com tomada d’água e casa de
força integradas na mesma estrutura e turbinas Kaplan com caixa semi-espiral de
concreto ou turbinas Bulbo.
Aproveitamento com Condutos Forçados (CF não incorporada)
Aproveitamentos de queda média ou baixa, com tomada d’água do tipo gravidade
fazendo parte do barramento, e com condutos forçados parcial ou totalmente embutidos
no concreto da tomada d’água.
Aproveitamento com derivação (túnel e canal)
O arranjo do circuito hidráulico de geração depende, basicamente, das características
topográficas e geológicas do local, da vazão máxima turbinada e do deplecionamento
máximo do reservatório.
CIRCUITO HIDRÁULICO DE GERAÇÃO
Aproveitamento com Condutos Forçados (CF não incorporada)
Esquemas Típicos
EIXO DA BARRAGEM
EIXO DAS UNIDADES
UHE LCBC (Estreito)
COMPORTA
ENSECADEIRA
COMPORTA
VAGÃO
CONDUTO FORÇADO
CIRCUITO HIDRÁULICO DE GERAÇÃO
Aproveitamento com TA integrada a CF
Aproveitamentos de baixa queda, sem condutos forçados, com tomada d’água e casa de
força integradas na mesma estrutura e turbinas Kaplan com caixa semi-espiral de
concreto ou turbinas Bulbo.
Aproveitamento com Condutos Forçados (CF não incorporada)
Aproveitamentos de queda média ou baixa, com tomada d’água do tipo gravidade
fazendo parte do barramento, e com condutos forçados parcial ou totalmente embutidos
no concreto da tomada d’água.
Aproveitamento com derivação (túnel e canal)
O arranjo do circuito hidráulico de geração depende, basicamente, das características
topográficas e geológicas do local, da vazão máxima turbinada e do deplecionamento
máximo do reservatório.
CIRCUITO HIDRÁULICO DE GERAÇÃO
Aproveitamento com derivação (túnel e canal)
UHE FOZ DO CHAPECO
Rio Uruguai SC/RS
855 MW
CIRCUITO HIDRÁULICO DE GERAÇÃO
UHE FOZ DO CHAPECO
Rio Uruguai SC/RS
855 MW
AHE – Aproveitamento Hidrelétrico
TIPOS DE TURBINAS
Turbinas Hidráulicas
Pelton
Kaplan
Francis
Bulbo
AHE – Aproveitamento Hidrelétrico
TIPOS DE TURBINAS
Turbinas Hidráulicas
Pelton
Altas Quedas: 350 m até 1100 m.
Os jatos de água ao se chocarem com as "conchas" do rotor geram o impulso.
Dificuldades: erosão provocada pelo efeito abrasivo da areia misturada com a água,
devido à alta velocidade com que a água se choca com o rotor.
AHE – Aproveitamento Hidrelétrico
TIPOS DE TURBINAS
Turbinas Hidráulicas
Pelton
AHE – Aproveitamento Hidrelétrico
TIPOS DE TURBINAS
Turbinas Hidráulicas
Francis
Queda: 40 m até 400 m.
Exemplos: Tucuruí, Itaipu, Furnas e outras no Brasil funcionam com turbinas tipo Francis
com cerca de 100 m de queda d' água.
AHE – Aproveitamento Hidrelétrico
TIPOS DE TURBINAS
Turbinas Hidráulicas
Francis
AHE – Aproveitamento Hidrelétrico
TIPOS DE TURBINAS
Turbinas Hidráulicas
Kaplan
Queda: 20 m até 50 m.
Diferença entre Francis e Kaplan: rotor
Assemelha-se a um propulsor de navio (hélice) com duas a seis as pás móveis.
AHE – Aproveitamento Hidrelétrico
TIPOS DE TURBINAS
Turbinas Hidráulicas
Kaplan
AHE – Aproveitamento Hidrelétrico
TIPOS DE TURBINAS
Turbinas Hidráulicas
Bulbo
Queda: < 20m.
Possui a turbina similar a uma turbina Kaplan horizontal, porem devido a baixa queda, o
gerador hidraulico encontra-se em um bulbo por onde a água flui ao seu redor antes de
chegar as pás da Turbina.
AHE – Aproveitamento Hidrelétrico
TIPOS DE TURBINAS
Turbinas Hidráulicas
Bulbo
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