Prof. Gustavo Fernandes de Lima
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Instalações Elétrica de Alta Tensão I
Hidrelétricas
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Usinas Hidrelétricas
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Usinas Hidrelétricas
As Usinas Hidrelétricas (ou hidroelétricas) são
sistemas que transformam a energia contida na
correnteza dos rios em energia elétrica.
A construção das usinas hidrelétricas se dá
sempre em locais onde podem ser aproveitados
os desníveis naturais dos cursos dos rios e deve-
se ter uma vazão mínima para garantir a
produtividade.
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Usinas Hidrelétricas
De acordo com o potencial de geração de energia
podemos classificar as hidrelétricas em:
PCH’s ou Pequenas Centrais Hidrelétricas que
operam em uma faixa de geração de 1 a 30 MW e
com um reservatório de área inferior a 3 km²;
GCH’s ou Grandes Centrais Hidrelétricas que
operam com potências acima de 30MW.
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Usinas Hidrelétricas
O potencial hidráulico é proporcionado pela vazão
hidráulica e pela concentração dos desníveis existentes
ao longo do curso de um rio.
Isto pode se dar:
de forma natural, quando o desnível está concentrado
numa cachoeira;
através de uma barragem, quando pequenos desníveis
são concentrados na altura da barragem;
através de desvio do rio de seu leito natural,
concentrando-se os pequenos desníveis nesse desvio.
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Usinas Hidrelétricas
Histórico
1889 – construção da primeira hidrelétrica do Brasil, em MG;
A década de 1940, marca o início da construção de uma série
de usinas hidrelétricas, o que tornou o Brasil um dos maiores
produtores de energia renovável do mundo, junto com o
Canadá;
Foi também nessa época que, diante do crescimento de
consumo e da estiagem prolongada, o governo brasileiro
iniciou a construção de grandes represas e a interligar as
usinas hidrelétricas entre si, para evitar desabastecimento de
energia.
Usinas Hidrelétricas
No Nordeste
A Usina de Angiquinho foi a
primeira hidroelétrica do
nordeste, inaugurada em
1913 pelo empresário
Delmiro Gouveia. A idéia era
abastecer a nascente
indústria têxtil e levar água
para a cidade de Pedra
(atual Delmiro Gouveia), AL.
Hoje,
o prédio está abandonado
ao lado do enorme
complexo hidrelétrico de
Paulo Afonso, BA
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Usinas Hidrelétricas
Composição
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Usinas Hidrelétricas
As turbinas: são basicamente um eixo em torno do qual é
montado um círculo de pás. O impacto da água nas pás faz
o eixo girar e o movimento aciona a máquina;
Vertedouro: controla o nível de água da represa, evitando
transbordamentos;
Casa de Máquinas: onde estão instalados os geradores
acoplados às turbinas;
Conduto: conduz a água do reservatório até a turbina;
Reservatório ou Lago: surge a partir do fechamento da
barragem;
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Usinas Hidrelétricas
Gerador: surge a partir da energia mecânica, produz energia
elétrica;
Casa de Comando: local de onde se opera a usina;
Saída de Água: local por onde sai a água após passar pelas
turbinas;
Subestação Elevadora: local onde se transforma a energia
elétrica em alta tensão para ser transportada;
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Usinas Hidrelétricas
Funcionamento
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Usinas Hidrelétricas
Turbinas Hidráulicas
As turbinas hidráulicas são projetadas para
transformar a energia hidráulica (a energia de
pressão e a energia cinética de um fluxo de
água, em energia mecânica. Atualmente são
mais encontradas em usinas hidrelétricas, onde
são acopladas a um gerador elétrico, o qual é
conectado à rede de energia.
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Usinas Hidrelétricas
Tipos de Turbinas Hidráulicas
As turbinas hidráulicas dividem-se diversos tipos,
sendo quatro tipos principais:
Pelton;
Francis;
Kaplan;
Bulbo;
Cada um destes tipos é adaptado para funcionar
em usinas com uma determinada faixa de altura
de queda e vazão.
Usinas Hidrelétricas
Turbina Pelton
São adequadas para
operar entre quedas
de 350 até 1.100m,
sendo por isto muito
mais comuns em
países montanhosos;
A Usina Hidrelétrica
Gov. Parigot de
Souza no Paraná,
possui esta turbina.
Queda de 754m.
Usinas Hidrelétricas
Turbina Francis
São adequadas para
operar entre quedas
de 40m até 400m;
A Usina Hidrelétrica
de Itaipu, Tucuruí,
Furnas e outras no
Brasil funcionam
com turbinas tipo
Francis com cerca de
100m de queda de
água;
Usinas Hidrelétricas
Turbina Kaplan
São adequadas para
operar para operar
entre quedas até
60m;
A Usina Hidrelétrica
de Três Marias
funciona com
turbina tipo Kaplan;
Usinas Hidrelétricas
Turbina Bulbo
Operam em quedas
de água abaixo de
20m;
No Brasil existe o
planejamento da
construção das
Usinas de Santo
Antônio e Jirau.
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Usinas Hidrelétricas
Curiosidades
Usina Hidrelétrica de Itaipu - Rio Paraná, 14.000 MW - Paraná
Usina Hidrelétrica de Belo Monte - Rio Xingu, 11.233 MW - Pará
Usina Hidrelétrica São Luiz do Tapajós - Rio Tapajós, 8.381 MW - Pará
Usina Hidrelétrica de Tucuruí - Rio Tocantins, 8.370 MW - Pará
Usina Hidrelétrica de Jirau - Rio Madeira, 3.450 MW - Rondônia
(licitada)
Usina Hidrelétrica de Ilha Solteira - Rio Paraná, 3.444 MW - São Paulo
e Mato Grosso do Sul
Usina Hidrelétrica de Xingó - Rio São Francisco, 3.162 MW - Alagoas e
Sergipe
Usina Hidrelétrica Santo Antônio - Rio Madeira, 3.150 MW - Rondônia
Usina Hidrelétrica Paulo Afonso IV - Rio São Francisco, 2.462 MW -
Bahia
Usina Hidrelétrica Jatobá - Rio Tapajós, 2.338 MW - Pará (projetada)