turbinas para pequenas e médias centrais hidroelétricas e...
TRANSCRIPT
Turbinas para Pequenas e Médias
Centrais Hidroelétricas e Usinas
Reversíveis - Estado da Arte
Euler C. Cruz
21 Maio 2018
Histórico
1878 – Primeira hidrelétrica do mundo: Cragside, Northumberland,
Inglaterra. Construída por William Armstrong, alimentava uma única
lâmpada a arco em sua galeria de arte.
1879 – O imperador dom Pedro II concede à empresa Edison Eletric
Light Co., de Thomas Edison, a instalação de iluminação elétrica
na estação da Estrada de Ferro Pedro II.
1882 – 30/Setembro - Fox River, Appleton, Wisconsin. Appleton
Edison Light Company. Fornecia energia para fábrica de papel.
1883 - Ribeirão do Inferno – Diamantina – MG. Primeira usina
hidrelétrica do Brasil. Queda bruta: 5 m, dois dínamos Gramme, 4 e
8 HP, alimentava bombas d’água para desmonte nas minas de
diamante.
1889 – Usina de Marmelos, Juiz de Fora – MG. Companhia Mineira
de Eletricidade (CME) - Bernardo Mascarenhas - Primeira
hidrelétrica do continente destinada a fornecimento público - Início
da operação: 5/9/1889. 2 Unid. de 125 kW cada.
Histórico
Usina de Marmelos, Juiz de Fora
PCH
Itatinga
5 Unid.
4 MW cada
H = 980 m
PCH Itatinga
PCH Itatinga
PCH Itatinga
PCH Itatinga
PEQUENAS E MÉDIAS
CENTRAIS
CASA DE FORÇA DE PCH
Turbinas Pelton HorizontaisH: 150 – 1500 m – P: < 30 MW
Turbina Pelton Horizontal: 1 a 3 jatos
Turbina Pelton Horizontal:
1 a 3 jatos
Turbina Pelton Horizontal:
1 a 3 jatos
Turbina
Pelton
Vertical:
1 a 6 jatos
Turbina
Pelton
Vertical:
1 a 6 jatos
Turbinas Francis HorizontaisH: 40 – 300 m – P: < 15 MW
Turbinas Francis
Horizontais
Turbina Francis
Horizontal – 10 MW
Diâm. Rotor = 1,8 m
Turbina Francis
Horizontal – 10 MW
Diâm. Rotor = 1,8 m
Turbina Francis
Horizontal – 2,9 MW
Turbinas Kaplan AxiaisH: 4 – 40 m – P: < 17 MW – 3/4 pás - Regulação Simples ou Dupla
Turbina Kaplan S Horizontal - MontanteH: 20 – 40 m – P: < 17 MW
Turbina Kaplan S Horizontal - Montante
Turbina Kaplan S Horizontal - Montante
Turbina Kaplan S Horizontal - JusanteH: 10 – 20 m – P: < 12 MW
Turbina Kaplan
S Horizontal -
Jusante
Turbina Kaplan
S Horizontal -
Jusante
Turbina Kaplan S Vertical (Saxo)H: 7 – 35 m – P: < 15 MW
Turbina Kaplan S Vertical (Saxo)
Turbina Kaplan S Vertical (Saxo)
Turbina Kaplan S Vertical (Saxo)
Turbina Kaplan S Vertical (Saxo)
Turbina Kaplan S Vertical (Saxo)
Turbina Kaplan S Vertical (Saxo)
Turbina Kaplan S Vertical (Saxo)
Turbina Kaplan Poço (Pit)H: 4 – 12 m – P: < 20 MW
Turbina Kaplan Poço (Pit)
Turbina Kaplan Poço (Pit)
Turbina Kaplan Poço (Pit)
Turbina Kaplan Poço (Pit)
Turbina Kaplan InclinadaH: 7 – 35 m – P: < 3 MW
Turbina Kaplan VerticalH: 4 – 70 m – P: < 30 MW
Turbina
Kaplan
Vertical
USINAS REVERSÍVEIS
Máquinas ReversíveisH: 50 – 1200 m – P: 10 a 500 MW
Os conjuntos de máquinas
reversíveis consistem em
um motor-gerador e uma
turbina-bomba reversível
que funciona como uma
bomba ou como uma
turbina, dependendo da
direção de rotação.
As turbinas-bomba podem
ser instaladas em locais
com quedas de menos de 50
m a mais de 800 m, e com
capacidades unitárias que
variam de menos de 10 a
mais de 500 MW.
Máquinas Reversíveis
Com o uso da tecnologia de velocidade variável,
por meio de motor-gerador assíncrono ou motor-
gerador síncrono com conversor de frequência,
a velocidade de rotação da bomba-turbina pode
ser variada.
Máquinas Reversíveis
Assim, a faixa de operação da
turbina pode ser estendida e a
capacidade da bomba pode ser
ajustada usando-se apenas a
quantidade de energia atualmente
disponível. Esta tecnologia
estabiliza a rede de forma
eficiente.
1 estágio
2 estágios
Múltiplos estágios
Máquinas Reversíveis
Turbina reversível:
• Deriaz – H: < 60 m
• Francis – H: 50 a 700 m
• Bombas + Pelton: < 500 m
Máquinas Reversíveis
Turbina
Pelton
Bombas:
múltiplos estágios
Máquinas Reversíveis
TURBINA AUXILIARES
(CHG, MICRO, VAZÃO
ECOLÓGICA)
Turbinas Tipo Sifão
Turbinas Tipo Sifão
Turbinas Tipo Sifão
Turbinas Tipo Sifão
Turbinas Helicoidais
Turbinas
Helicoidais
Turbinas Helicoidais
Turbinas AxiaisAcionamento por correia
H: 2 a 5 m – P: <650 KW
D: 800 a 2000 mm
Turbinas AxiaisAcionamento por multiplicador de velocidades
H: 2 a 12 m – P: <2600 KW
D: 800 a 2600 mm
Turbinas BulboGerador de imã
permanente encapsulado
em bulbo sob pressão,
diretamente acionado pela
turbina
H: 2 a 30 m – P: <5 MW –
D: <4000 mm
Turbinas
SubmersíveisGerador assíncrono encapsulado
em bulbo sob pressão,
diretamente acionado pela turbina
H: 8 a 30 m – P: <500 kW
Turbinas Submersíveis
Turbinas de Fluxo Cruzado(Michell-Banki ou Ossberger)
H: 2 a 200 m – P: < 3 MW
Turbinas de Fluxo
Cruzado
Turbinas Hidrocinéticas
Turbinas Hidrocinéticas
Obrigado