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FURNAS CENTRAIS ELÉTRICAS S.A. USINAS HIDRELÉTRICAS USINAS HIDRELÉTRICAS [email protected]

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FURNAS CENTRAIS ELÉTRICAS S.A.

USINAS HIDRELÉTRICASUSINAS HIDRELÉTRICAS

[email protected]

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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

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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.

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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ESTUDOS DE VIABILIDADE

ESTUDO DO APROVEITAMENTO HIDRELÉTRICOESTUDO DO APROVEITAMENTO HIDRELÉTRICO

A áli d

Técnica

Análise da Viabilidade

Técnica

Energética

EconômicaEconômica

Ambiental

APROVEITAMENTO ÓTIMO

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ESTUDOS DE VIABILIDADE

UHE SIMPLÍCIO QUEDA ÚNICA – PCH ANTA

VertedouroTomada d’águaBarragem

Casa de força

Acesso

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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

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PROJETO EXECUTIVO

ELABORAÇÃO DOS DESENHOSELABORAÇÃO DOS DESENHOS

Desenhos de Detalhamento

Obras Civis

Equipamentos Eletromecânicos

EXECUÇÃO DA OBRA E MONTAGEM DE EQUIPAMENTOS

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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

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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

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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

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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

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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.

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Perfil Esquemático de UHE

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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

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CONCEPÇÃO DE ARRANJO GERAL

Arranjo típico em vale aberto

UHE TUCURUÍ

8 370 MW

Rio Tocantins PA

8.370 MW

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CONCEPÇÃO DE ARRANJO GERAL

Arranjo típico em vale aberto

UHE TUCURUÍUHE TUCURUÍ

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CONCEPÇÃO DE ARRANJO GERAL

Arranjo típico em vale medianamente estreito

UHE LCBC (Estreito)

1 050 MW

( )

Rio Grande MG/SP

1.050 MW

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CONCEPÇÃO DE ARRANJO GERAL

Arranjo típico em vale estreito

UHE CANDONGA

140 MW

Rio Doce MG

140 MW

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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

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ELEMENTOS DE ARRANJO GERAL

Dique

Barragem

q

estrutura usualmente em solo que fecha eventuais selas topográficas, para evitar fugasda água do reservatório

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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.

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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.

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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.

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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.

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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.

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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.

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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

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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.

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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.

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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

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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).

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AHE – Aproveitamento Hidrelétrico

UHE FOZ DO CHAPECO

Fluxo Rio Uruguai

Barragem de Fechamento de Enrocamento com Núcleo Asfáltico

Vertedouro de Superfície

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AHE – Aproveitamento Hidrelétrico

UHE FOZ DO CHAPECO

Barragem de Fechamento de Enrocamento com Núcleo Asfáltico

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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.

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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.

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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.

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AHE – Aproveitamento Hidrelétrico

DESVIO ATRAVÉS DE TÚNEL

Curso natural do rioCurso desviado do rio

UHE BATALHA

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AHE – Aproveitamento Hidrelétrico

DESVIO ATRAVÉS DE TÚNEL

Vista de montante

UHE BATALHACurso desviado do rio

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AHE – Aproveitamento Hidrelétrico

DESVIO ATRAVÉS DE TÚNEL

Vista de jusante

Curso natural do rioCurso natural do rio

Curso desviado do rio

UHE BATALHA

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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.

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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.

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AHE – Aproveitamento HidrelétricoDESVIO DE 2ª FASE - ADUFAS

UHE FOZ DO CHAPECO

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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.

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AHE – Aproveitamento Hidrelétrico

CIRCUITO HIDRÁULICO DE GERAÇÃO

TOMADA D’ÁGUA

Torre

Gravidade

Integrada a CFIntegrada a CF

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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.

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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.

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AHE – Aproveitamento Hidrelétrico

TA GRAVIDADE ALIVIADA

UHE ITÁ

1.450 MW

Rio Uruguai

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AHE – Aproveitamento Hidrelétrico

TA GRAVIDADE ALIVIADA

UHE ITÁ

1.450 MW

Rio Uruguai

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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.

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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.

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AHE – Aproveitamento Hidrelétrico

CIRCUITO HIDRÁULICO DE GERAÇÃO

CASA DE FORÇArocha

Subterrânea

Escavada em rocha

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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.

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AHE – Aproveitamento Hidrelétrico

UHE FOZ DO CHAPECOCasa de Força Abrigada

Tomada d’Água tipo Gravidade

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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.

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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.

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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.

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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

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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.

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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.

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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

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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.

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CIRCUITO HIDRÁULICO DE GERAÇÃOAproveitamento com TA integrada a CF

EIXO DA BARRAGEM

EIXO DAS UNIDADES

NA MAX NORMAL 287,00

COMPORTA ENSECADEIRA COMPORTA VAGÃO

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CIRCUITO HIDRÁULICO DE GERAÇÃOAproveitamento com TA integrada a CF

UHE MACHADINHO

1 050 MW

Rio Pelotas

1.050 MW

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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.

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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

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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.

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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

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CIRCUITO HIDRÁULICO DE GERAÇÃO

UHE FOZ DO CHAPECO

Ri U i SC/RS

855 MW

Rio Uruguai SC/RS

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AHE – Aproveitamento Hidrelétrico

TIPOS DE TURBINAS

Turbinas Hidráulicas

Pelton

Kaplan

FrancisFrancis

Bulbo

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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.

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AHE – Aproveitamento Hidrelétrico

TIPOS DE TURBINAS

Turbinas HidráulicasP ltPelton

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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.

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AHE – Aproveitamento Hidrelétrico

TIPOS DE TURBINAS

Turbinas HidráulicasF iFrancis

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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.

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AHE – Aproveitamento Hidrelétrico

TIPOS DE TURBINAS

Turbinas HidráulicasK lKaplan

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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.

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AHE – Aproveitamento Hidrelétrico

TIPOS DE TURBINAS

Turbinas HidráulicasB lbBulbo