usinas hidrelÉtricasusinas...
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GERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA
EMPREENDIMENTOS DO SETOR ELÉTRICO
HIDROELETRICOS
CGH Potência Instalada < = 1,0 MW
PCH
UHE
1,0 MW < Potência Instalada < = 30 MW
Potência Instalada > 30,0 MW
ÁREA
TERMOELÉTRICOS
,
TERMONUCLEARES
FONTES ALTERNATIVAS
MATRIZ ENERGÉTICA BRASILEIRA
Empreendimentos em Operação
O Brasil possui no total 4.215 empreendimentos em operação , totalizando 138.251.635 kW de potência instalada. [BIG ANEEL 2015]
Empreendimentos em Operação
Tipo QuantidadePotência
Outorgada (kW)
Potência Fiscalizada
(kW)%
CGH 516 355 306 357 183 0 26CGH 516 355.306 357.183 0,26EOL 265 6.477.333 6.455.397 4,67PCH 467 4.828.452 4.815.410 3,48UFV 25 15.236 11.236 0,01UHE 197 87 699 904 85 127 318 61 57UHE 197 87.699.904 85.127.318 61,57UTE 2.743 40.928.419 39.495.091 28,57UTN 2 1.990.000 1.990.000 1,44Total 4.215 142.294.650 138.251.635 100
BIG ANEEL - Atualização:15.09.2010Os valores de porcentagem são referentes a Potência Fiscalizada. A Potência Outorgada é igual a considerada no Ato de Outorga. APotência Fiscalizada é igual a considerada a partir da operação comercial da primeira unidade geradora.
MATRIZ ENERGÉTICA BRASILEIRAEstá prevista para os próximos anos uma adição de 41.010.383 kW na capacidade de geração do País, proveniente dos 183 empreendimentos atualmente em construção e mais 707 em Empreendimentos com Construção não iniciada. [BIG ANEEL 2015]
Empreendimentos em Construção
Tipo QuantidadePotência
Outorgada %p Q g(kW)
CGH 1 848 0EOL 115 2.832.582 13,17PCH 35 422.475 1,96PCH 35 422.475 1,96UHE 11 15.269.142 70,99UTE 20 1.634.639 7,6UTN 1 1.350.000 6,28Total 183 21 509 686 100Total 183 21.509.686 100
BIG ANEEL - Atualização:15.09.2010
CICLO DE IMPLANTAÇÃO DE UHE
ESTIMATIVA DO POTENCIAL HIDRELÉTRICOESTIMATIVA DO POTENCIAL HIDRELÉTRICO
ESTUDOS DE INVENTÁRIO DA BACIA HIDROGRÁFICA
ESTUDOS DE VIABILIDADE DO APROVEITAMENTO HIDRELÉTRICO
Leilão deEnergia
PROJETO BÁSICO DA USINA HIDRELÉTRICA
Energia
PROJETO BÁSICO DA USINA HIDRELÉTRICA
PROJETO EXECUTIVO DA USINA HIDRELÉTRICA
CONSTRUÇÃO
ESTUDOS DE INVENTÁRIO
ESTUDO DA BACIA HIDROGRÁFICA
ALTERNATIVAS DE DIVISÃO DE QUEDAS
Custos de Implantação
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
IO a élis
BACIA DO PARAÍBA DO SULab
a
a NTA
SIM
PLÍC
I
Itao
cara
São
Fidé
Cam
pos
ava
ndam
onha
ga
ch. P
aulis
taCr
uzei
roQ
uelu
z
AN S
Ilhado
arem
aac
areí S. J
. dos
C
Caça
pa Pin
CaC Q os Pom
bos
Sta. Ce
Funil
Gua
ra Ja
ecília
ParaParaSta. aibuna
itingaBranca
BARRAGEM EXISTENTEBARRAGEM FUTURA
ESTUDOS DE INVENTÁRIO
DEFINIÇÃO DA DIVISÃO DE QUEDAS Perfil do Rio Paraíba do Sul – MG/RJ
A O
EM D
E AN
TA
E SI
MPL
ÍCIO
UHE
FUNI
L
BARR
AGE
USIN
A DE
ESTUDOS DE VIABILIDADE
ESTUDO DO APROVEITAMENTO HIDRELÉTRICOESTUDO DO APROVEITAMENTO HIDRELÉTRICO
A áli d
Técnica
Análise da Viabilidade
Técnica
Energética
EconômicaEconômica
Ambiental
APROVEITAMENTO ÓTIMO
ESTUDOS DE VIABILIDADE
UHE SIMPLÍCIO QUEDA ÚNICA – PCH ANTA
VertedouroTomada d’águaBarragem
Casa de força
Acesso
PROJETO BÁSICO
DETALHAMENTO DO APROVEITAMENTODETALHAMENTO DO APROVEITAMENTO CONCEBIDO NO ESTUDO DE VIABILIDADE
Definir com maior precisão
Características Técnicas do Projeto
Especificações Técnicas de Obras Civis
p
Especificações Técnicas de Obras Civis
Especificações Técnicas Eletromecânicas
P A bi t iProgramas Ambientais
PROJETO EXECUTIVO
ELABORAÇÃO DOS DESENHOSELABORAÇÃO DOS DESENHOS
Desenhos de Detalhamento
Obras Civis
Equipamentos Eletromecânicos
EXECUÇÃO DA OBRA E MONTAGEM DE EQUIPAMENTOS
LINHA DO TEMPO
Aprovação pelo órgão ambientalEPE
Avaliação AmbientalIntegrada
Projeto Básico Ambiental
Estudos de Impacto Ambiental
(EIA/RIMA)
Projeto Executivo Ambiental
L
engenharia
meio ambienteLP LI LO
EILengenharia
Estudos de Viabilidade
Projeto Executivo
ÃO
Estudos de Inventário de Bacia Hidrográfica
Projeto Básico
Aprovação pela ANEEL
AHE – Aproveitamento Hidrelétrico
CARACTERÍSTICAS DE PRODUÇÃO DA ENERGIA
ÀUsina sem capacidade de acumulação
Usina com reservatório de acumulação
À fio d’água NA constante
NA variávelUsina com reservatório de acumulação NA variável
deplecionamento
AHE – Aproveitamento Hidrelétrico
CARACTERÍSTICAS DE PRODUÇÃO DA ENERGIA
Usina sem reservatório
AHE Teles Pires NA max normal 220,00NA min normal 220,00
AHE Couto de Magalhães NA max normal 620,00NA min normal 620,00
U i tó i
AHE Pai-Querê
Usina com reservatório
NA max normal 797,00NA min normal 762 00NA min normal 762,00
AHE – Aproveitamento Hidrelétrico
CARACTERÍSTICAS DE PRODUÇÃO DA ENERGIA
Usina com reservatório
UHE Funil NA max normal 466,50NA min normal 444,00
PI = 216 MW
Rio Paraíba do Sul - RJ
Perfil Esquemático de UHE
Tomada d’Água
ReservatórioC d FCasa de Força
LT
TurbinaGerador
Uma usina hidrelétrica pode ser definida como um conjunto de obras e equipamentoscuja finalidade é a geração de energia elétrica, através de aproveitamento do potencialhidráulico existente em um rio.
O potencial hidráulico é proporcionado pela vazão hidráulica e pela concentração dosdesníveis 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 topográficasCada 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 queO melhor arranjo para um determinado aproveitamento hidroelétrico é aquele queconsegue posicionar todos os elementos do empreendimento de maneira a combinara segurança requerida pelo projeto e as facilidades de operação e manutenção com ocusto global mais baixo.custo global mais baixo.
Arranjo típico em vale aberto
Arranjo típico em vale medianamente estreito
Arranjo típico em vale estreitoj p
CONCEPÇÃO DE ARRANJO GERAL
Arranjo típico em vale aberto
UHE TUCURUÍ
8 370 MW
Rio Tocantins PA
8.370 MW
CONCEPÇÃO DE ARRANJO GERAL
Arranjo típico em vale aberto
UHE TUCURUÍUHE TUCURUÍ
CONCEPÇÃO DE ARRANJO GERAL
Arranjo típico em vale medianamente estreito
UHE LCBC (Estreito)
1 050 MW
( )
Rio Grande MG/SP
1.050 MW
CONCEPÇÃO DE ARRANJO GERAL
Arranjo típico em vale estreito
UHE CANDONGA
140 MW
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, gpara a da outra, com o objetivo de elevar o nível de água do rio até o nível máximonormal do reservatório
ELEMENTOS DE ARRANJO GERAL
Dique
Barragem
q
estrutura usualmente em solo que fecha eventuais selas topográficas, para evitar fugasda água do reservatório
ELEMENTOS DE ARRANJO GERAL
Barragem
Dique
Sistema de Desvio do Rio
q
Em geral, fica localizado junto a barragem com o objetivo de desviar as águas do rio pormeio de canal, galerias, adufas, túneis ou mesmo estrangulamento do leito do rio demodo a permitir a construção das estruturas localizadas no leito do rio à seco.
ELEMENTOS DE ARRANJO GERAL
Barragem
Diqueq
Sistema de Desvio do Rio
Circuito de Geração
Constituído por canais, tomadas d’água, condutos ou túneis de adução de baixapressão, eventuais chaminés de equilíbrio ou câmaras de carga, condutos ou túneisforçados de alta pressão, casa de forca externa ou subterrânea e canal ou túneis defuga. O circuito de geração tem por finalidade aduzir a água para a transformação de
i â i i lét ienergia mecânica em energia elétrica.
ELEMENTOS DE ARRANJO GERAL
Barragem
Diqueq
Sistema de Desvio do Rio
Estrutura de Vertimento
Circuito de Geração
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, asobras das estruturas de vertimento podem ficar localizadas junto ou distante dabarragem, dependendo das características particulares do sítio em estudo.
ELEMENTOS DE ARRANJO GERAL
Barragem
Diqueq
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 dabarragem.
ELEMENTOS DE ARRANJO GERAL
Barragem
Diqueq
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 vianavegável, superando o desnível decorrente da implantação da barragem.
ELEMENTOS DE ARRANJO GERAL
Barragem
Diqueq
Sistema de Desvio do Rio
Circuito de Geração
Estrutura de Vertimento
Descarregador de Fundo
Sistema de Transposição de Fauna Aquática Migratória
Sistema de Transposição de Desnível
p ç q g
estruturas que permitem a transposição da fauna aquática, superando o desníveldecorrente da implantação da barragem.
AHE – Aproveitamento Hidrelétrico
BARRAGENS
A escolha do tipo de barragem dependerá, principalmente, da existência de materialqualificado para sua construção, dos aspectos geológicos e geotécnicos, e daconformação topográfica do local da obra
Terra
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 terrahomogênea quando o reconhecimento de campo indicar que a rocha se encontra a
á ãprofundidade grande na área em consideração.
Esse tipo de barragem exige menor declividade nos paramentos de montante e jusantet t lt i l P i é tili d die, 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 profundidadee 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 deperíodos 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 ocurto tempo de construção (especialmente em locais chuvosos), maior esbeltez, comconsequente menor consumo de materiais.
A i i b d B il é UHE F d Ch ó i U i SC/RSA 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 sãe com compressibilidade pequena ao longo de todo o eixo, por exercerem maiorespressões nas fundações a pequena profundidadepressões nas fundações, a pequena profundidade.
A estabilidade e garantida principalmente pelos esforços de gravidade. A não ser emcasos excepcionais somente deverão ser consideradas barragens de concreto tipocasos excepcionais, somente deverão ser consideradas barragens de concreto tipogravidade maciça.
Concreto convencional ou concreto compactado com rolo (CCR).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 HidrelétricoDESVIO DO RIO
P t ã d di t t é f it d i d i iPara a construção das diversas estruturas é feito o desvio do rio, em uma ou maisetapas, utilizando-se ensecadeiras.
Ensecadeira: estrutura provisória que permite o ensecamento de determinadas áreasEnsecadeira: estrutura provisória que permite o ensecamento de determinadas áreaspara construção das obras definitivas da usina.
Existem vários tipos de ensecadeira, sendo as mais comuns as de enrocamento, as de
Características topográficas da região
Existem vários tipos de ensecadeira, sendo as mais comuns as de enrocamento, as deterra e enrocamento e as de concreto.
Características topográficas da região
ó
Características geológicas da área.
Regime hidrológico do rio.
Características das obras definitivas a serem construídas, principalmente do tipo e altura máxima da barragemdo tipo e altura máxima da barragem.
Avaliação dos riscos permissíveis no local e a jusante.
AHE – Aproveitamento HidrelétricoDESVIO DO RIO
TIPOS DE ESTRUTURAS DE DESVIO
definidos em função das características da barragem
d d d d f l d bBarragem de concreto tipo gravidade adufas pelo corpo da barragem
Barragens de terra e enrocamento galeria, adufas ou túnel
O bid d ã t t í ti d P f i l tOs esquemas concebidos deverão ter características conservadoras. Preferencialmente,deverão ser adotadas soluções enquadráveis em um dos seguintes esquemas típicos ouna combinação destes.
AHE – Aproveitamento Hidrelétrico
D i d i t é d tú i d d b i
DESVIO DO RIO
Desvio do rio através de túneis escavados em uma das ombreiras, comensecamento total da área de construção mediante ensecadeiras construídas amontante e a jusante. Fechamento dos túneis feito por meio de comporta.
AHE – Aproveitamento Hidrelétrico
DESVIO ATRAVÉS DE TÚNEL
Curso natural do rioCurso desviado do rio
UHE BATALHA
AHE – Aproveitamento Hidrelétrico
DESVIO ATRAVÉS DE TÚNEL
Vista de montante
UHE BATALHACurso desviado do rio
AHE – Aproveitamento Hidrelétrico
DESVIO ATRAVÉS DE TÚNEL
Vista de jusante
Curso natural do rioCurso natural do rio
Curso desviado do rio
UHE BATALHA
AHE – Aproveitamento Hidrelétrico
D i d i t é d l i t íd b b
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 HidrelétricoDESVIO DO RIO
Desvio em várias etapas:
Desvio de 1ª Fase:fechamento parcial do rio por meio deensecadeira longitudinal para construção deobras de concreto – vertedouro, barragem/ d d’á á de/ou tomada d’água – na área ensecada.
Desvio de 2ª Fase:
Através de adufas ou passagens provisóriasnas estruturas de concreto, parcial ou
ítotalmente construídas, ao mesmo tempo emque se completa a construção da obra norestante da seção protegida por ensecadeirasd 2ª f
Fechamento final na estrutura de concreto por meio de comporta ou outros dispositivos
de 2ª fase.
AHE – Aproveitamento HidrelétricoDESVIO DE 2ª FASE - ADUFAS
UHE FOZ DO CHAPECO
AHE – Aproveitamento Hidrelétrico
CIRCUITO HIDRÁULICO DE GERAÇÃOCANAL DE ADUÇÃOCANAL DE ADUÇÃO
Conduz o fluxo para a Tomada d’Água.
CONDUTOS FORÇADOS
Liga a tomada d’água à casa de força, funcionando sob pressão.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 condiçõesgeológicas e custos da solução sugerida.
CANAL OU TUNEL DE FUGA
g g ç g
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 comturbinas tipo Pelton, necessariamente, ou Francis, opcionalmente.- Túnel em carga, em casas de força subterrâneas equipadas com turbinasFrancis.
AHE – Aproveitamento Hidrelétrico
CIRCUITO HIDRÁULICO DE GERAÇÃO
TOMADA D’ÁGUA
Torre
Gravidade
Integrada a CFIntegrada a CF
AHE – Aproveitamento Hidrelétrico
CIRCUITO HIDRÁULICO DE GERAÇÃO
TOMADA D’ÁGUA
Torre
Geralmente empregadas em aproveitamentos onde se utiliza o túnel ou galeria dedesvio 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 tipoPelton, Francis ou Kaplan com caixa espiral de aço.
G id d Ali i dGravidade 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
1.450 MW
Rio Uruguai
AHE – Aproveitamento Hidrelétrico
TA GRAVIDADE ALIVIADA
UHE ITÁ
1.450 MW
Rio Uruguai
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
CASA DE FORÇACIRCUITO HIDRÁULICO DE GERAÇÃO
CASA DE FORÇA
SubterrâneaA j
ExternaArranjo
AbrigadaPossui superestrutura completa e coberturapermanente. Movimentação das peças pesadas éfeita através de ponte rolante.
Semi-AbrigadaSuperestrutura
Possui superestrutura sem altura suficiente paraoperação de uma ponte rolante auxiliar. Amovimentação das peças pesadas é feita comSemi-AbrigadaSuperestrutura movimentação das peças pesadas é feita compórtico rolante externo através de coberturasmóveis.
AbertaNão possui superestrutura. O pórtico rolante operano nível do piso do gerador e os equipamentos sãoprotegidos por coberturas móveis.
AHE – Aproveitamento Hidrelétrico
CIRCUITO HIDRÁULICO DE GERAÇÃO
CASA DE FORÇArocha
Subterrânea
Escavada em rocha
AHE – Aproveitamento Hidrelétrico
CIRCUITO HIDRÁULICO DE GERAÇÃO
CASA DE FORÇA
Abrigada
Possui superestrutura completa e coberturaPossui superestrutura completa e coberturapermanente. Movimentação das peças pesadas éfeita através de ponte rolante.
AHE – Aproveitamento Hidrelétrico
UHE FOZ DO CHAPECOCasa de Força Abrigada
Tomada d’Água tipo Gravidade
AHE – Aproveitamento Hidrelétrico
CIRCUITO HIDRÁULICO DE GERAÇÃO
CASA DE FORÇA
Semiabrigada
Possui superestrutura sem altura suficiente paraoperação de uma ponte rolante auxiliar. Amovimentação das peças pesadas é feita com pórticorolante externo através de coberturas móveis.
AHE – Aproveitamento Hidrelétrico
CIRCUITO HIDRÁULICO DE GERAÇÃO
CASA DE FORÇA
Aberta
Nã i t t O ó ti l tNão possui superestrutura. O pórtico rolante opera nonível do piso do gerador e os equipamentos sãoprotegidos por coberturas móveis.
AHE – Aproveitamento Hidrelétrico
ESTRUTURA DE VERTIMENTO
VERTEDOURO
Finalidade de descarregar as cheias para a manutenção do nível d’água de umg p ç greservatório em uma cota desejável. Deverá ser adotada uma vazão de projetocom um período de recorrência de 10.000 anos, o que corresponde a um riscode 1% de ser igualada ou superada durante uma vida estimada de 100 anos.
Fundo
Superfície Livre Ogiva altaSuperfície Livre
ControladoOgiva baixa
de encostade encosta
A escolha do tipo de vertedouro e sua localização dependerá da concepção doarranjo geral, do tipo de desvio e das características geológicas do local.
AHE – Aproveitamento Hidrelétrico
VERTEDOUROESTRUTURA DE VERTIMENTO
VERTEDOURO
Superfície Livre
Aplicação típica em usinas a fio d’água, cuja barragem pode ter uma soleiravertente. Acarretam maior sobrelevação no reservatório.
Outros tipos de vertedouro livre, tais como os do tipo tulipa e sifão, são poucoutilizados, e, quando o são, normalmente a vazão de vertimento é pequena.
Livre Ogiva Alta
AHE – Aproveitamento Hidrelétrico
ESTRUTURA DE VERTIMENTO
VERTEDOURO
Superfície Livre / Controlado Ogiva AltaSuperfície Livre / Controlado
composto por uma soleira vertente, dealtura significativa controlada ou não
Ogiva Alta
Controladoaltura significativa, controlada ou nãopor comportas do tipo segmento, e umdissipador de energia. É utilizado, emgeral em aproveitamentos comgeral, em aproveitamentos combarragens de altura média e serve comoestrutura de desvio – através de adufascolocadas em seu corpocolocadas em seu corpo.
AHE – Aproveitamento Hidrelétrico
ESTRUTURA DE VERTIMENTO
VERTEDOURO
Superfície Ogiva BaixaLivre / ControladoSuperfície
composto por uma soleira vertente baixa,controlada ou não por comportas do tipo
Ogiva BaixaLivre / Controlado
Controladocontrolada ou não por comportas do tiposegmento, e um dissipador de energia. Éutilizado, em geral, em aproveitamentoscom barragens baixas e pode servir comocom barragens baixas e pode servir comoestrutura de desvio do rio.
AHE – Aproveitamento Hidrelétrico
ESTRUTURA DE VERTIMENTO
VERTEDOURO
Superfície de EncostaLivre / ControladoSuperfície
composto por uma pequena soleira vertente, seguida de uma calha e umdissipador de energia Pode ser controlado ou não por comportas do tipo
de EncostaLivre / Controlado
dissipador de energia. Pode ser controlado ou não por comportas do tiposegmento. É utilizado, em geral, em aproveitamentos com barragens altas deaterro fechando a totalidade da seção do vale e com desvio do rio por túneis ougalerias São colocados numa das ombreiras ou eventualmente numa selagalerias. São colocados numa das ombreiras ou eventualmente numa sela,aproveitando ou não a existência de uma volta do rio.
ControladoCanal 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 deforça integradas na mesma estrutura e turbinas Kaplan com caixa semi-espiral deconcreto ou turbinas Bulbo.
Aproveitamento com Condutos Forçados (CF não incorporada)
Aproveitamentos de queda média ou baixa, com tomada d’água do tipo gravidadefazendo parte do barramento, e com condutos forçados parcial ou totalmente embutidosno concreto da tomada d’águano concreto da tomada d água.
Aproveitamento com derivação (túnel e canal)
O arranjo do circuito hidráulico de geração depende, basicamente, das característicastopográficas e geológicas do local, da vazão máxima turbinada e do deplecionamentomáximo do reservatório.
CIRCUITO HIDRÁULICO DE GERAÇÃOAproveitamento com TA integrada a CF
EIXO DA BARRAGEM
EIXO DAS UNIDADES
NA MAX NORMAL 287,00
COMPORTA ENSECADEIRA COMPORTA VAGÃO
CIRCUITO HIDRÁULICO DE GERAÇÃOAproveitamento com TA integrada a CF
UHE MACHADINHO
1 050 MW
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 deforça integradas na mesma estrutura e turbinas Kaplan com caixa semi-espiral deconcreto ou turbinas Bulbo.
Aproveitamento com Condutos Forçados (CF não incorporada)p o e ta e to co Co dutos o çados (C ão co po ada)
Aproveitamentos de queda média ou baixa, com tomada d’água do tipo gravidadefazendo parte do barramento, e com condutos forçados parcial ou totalmente embutidosno concreto da tomada d’águano concreto da tomada d’água.
Aproveitamento com derivação (túnel e canal)
O arranjo do circuito hidráulico de geração depende, basicamente, das característicastopográficas e geológicas do local, da vazão máxima turbinada e do deplecionamentomáximo do reservatório.
CIRCUITO HIDRÁULICO DE GERAÇÃO
E Tí i
Aproveitamento com Condutos Forçados (CF não incorporada)
Esquemas Típicos
EIXO DA BARRAGEM
EIXO DAS UNIDADESEIXO 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 deforça integradas na mesma estrutura e turbinas Kaplan com caixa semi-espiral deconcreto ou turbinas Bulbo.
Aproveitamento com Condutos Forçados (CF não incorporada)
Aproveitamentos de queda média ou baixa, com tomada d’água do tipo gravidadefazendo parte do barramento, e com condutos forçados parcial ou totalmente embutidosno concreto da tomada d’águano concreto da tomada d água.
Aproveitamento com derivação (túnel e canal)
O arranjo do circuito hidráulico de geração depende, basicamente, das característicastopográficas e geológicas do local, da vazão máxima turbinada e do deplecionamentomáximo do reservatório.
CIRCUITO HIDRÁULICO DE GERAÇÃO
Aproveitamento com derivação (túnel e canal)
UHE FOZ DO CHAPECO
Ri U i SC/RS
855 MW
Rio Uruguai SC/RS
CIRCUITO HIDRÁULICO DE GERAÇÃO
UHE FOZ DO CHAPECO
Ri U i SC/RS
855 MW
Rio Uruguai SC/RS
AHE – Aproveitamento Hidrelétrico
TIPOS DE TURBINAS
Turbinas Hidráulicas
Pelton
Kaplan
FrancisFrancis
Bulbo
AHE – Aproveitamento Hidrelétrico
TIPOS DE TURBINAS
Turbinas HidráulicasP ltPelton
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 HidráulicasP ltPelton
AHE – Aproveitamento Hidrelétrico
TIPOS DE TURBINAS
Turbinas HidráulicasF iFrancis
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 HidráulicasF iFrancis
AHE – Aproveitamento Hidrelétrico
TIPOS DE TURBINAS
Turbinas HidráulicasK lKaplan
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 HidráulicasK lKaplan
AHE – Aproveitamento Hidrelétrico
TIPOS DE TURBINAS
Turbinas HidráulicasB lbBulbo
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 HidráulicasB lbBulbo