Atividade pratica hidreletica de itaipu- CORREÇÃO - Copia

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CENTRO UNIVERSITÁRIO INTERNACIONAL UNINTER
ESCOLA SUPERIOR POLITÉCNICA
BACHARELADO EM ENGENHARIA ELÉTRICA
DISCIPLINA SISTEMA DE POTÊNCIA
iTAIPÚ (PEDRA QUE CANTA) TRANSFORMANDO ENERGIA
PROF. MA. ELIANE SILVA CUSTÓDIO
curitiba - pr
2022
SUMÁRIO
RESUMO	i
ABSTRACT..........................................................................................................................II
1	INTRODUCAO	1
1.1	FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA	1
1.2 OBJETIVOS .......................................................................................................................3
 1.2.1 OBJETIVOS GERAL.........................................................................................................3
 1.2.2OBJETIVOS ESPECÍFICOS........................................................................................3
2 METODOLOGIA	3
3 USINA HIDRELÉTRICA DE ITAIPU.............................................................................3
 3.1 GERAÇÃO DE ENERGIA.............................................................................................4
 3.1.1 GERADORES DA HIDRELÉTRICA DE ITAIPU......................................................6
 3.1.2 SISTEMA DE TRANSMISSÃO DA USINA DE ITAIPU.......................................... 7
4 SISTEMA DE DISTRIBUIÇÃO EM CURITIBA............................................................10
5 CONCLUSÕES......................................................................................................................10
6 AGRADECIMENTOS	11
7 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS	11
RESUMO
Desde sua inauguração em 1984 a Itaipu coleciona recorde, apesar de na época ter sido muito questionada pelas questões ambientais, questões de turismo na região das sete quedas do Iguaçu e os impactos que isso traria para sociedade local, para o estado e também para a nação brasileira e paraguaia. É bem notório que o projeto atingiu os seus objetivos sociais e ambientais propostos no inicio do projeto e vem se aperfeiçoando, se modernizando e investindo em proposta de melhoria para a sociedade de forma a melhorar sua renda, como também na melhoria através de projetos ambientais como criação de parques, projetos de biodiversidade da fauna e da flora, bem como projetos de inclusão social, que trazem a sociedade a fazer parte de um propósito maior, que é o bem estar de duas nações. Hoje porem a região da hidrelétrica de Itaipu é considerado umas das regiões do Brasil com maior índice de desenvolvimento e renda por habitante. Iremos estudar como foi esse projeto majestoso, seus recordes comparados a outras hidrelétricas do Brasil e do mundo e como é que funciona uma hidrelétrica, sua geração, transmissão e como essa energia chega a cada residência de nosso país.
Palavras-chave: Geração de Energia, Recordes de produção de energia, Grandes projetos.
Abstract:
Since its opening in 1984, Itaipu has collected, despite the time being much questioned by questions, tourism issues in the region of the seven falls of the Iguaçu and the environmental impacts that this would bring to the local society, to the state and also to the Brazilian and Paraguayan nation. It is well known that the project achieved the social and environmental objectives proposed in the project and has been improving, modernizing and investing in a proposal for improvement for society in order to improve its income, as well as in the improvement of environmental projects such as the creation of parks, fauna and flora biodiversity projects, which bring society to be part of a greater purpose, which is the well-being of two nations. Today, however, the region of the Itaipu hydroelectric plant is considered one of the regions in Brazil with the highest rate of development and income per inhabitant. We will study how this majestic project was, its records compared to other hydroelectric plants in Brazil and the world and how a hydroelectric plant works, its generation, transmission and how this energy reaches each residence in our country.
Keywords: Energy Generation, Energy production records, Major projects.
i
7
1. INTRODUCÃO
Eleita com uma das sete maravilhas do mundo pela associação norte americana de engenheiros civis, em 1995, Itaipu coleciona recordes e é fonte de inspiração para engenheiros e técnicos de todo o mundo, além de ter sido considerada a obra do seu século, pela sua grandiosidade. Ainda a empresa vem buscando melhorar sua eficiência, em 2021 foi o ano de maior seca de sua historia, mas em contra partida foi o melhor ano de sua eficiência, atingindo a produtividade media de 1,0981 MWmédio/m³/s.
O objetivo desse estudo é apresentar o que significa essa hidrelétrica para nós brasileiros e paraguaios, como é feita a produção a transmissão e distribuição de energia no Brasil.
FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
Itaipu que em Tupi Guarani significa “a pedra que canta”, é a usina hidrelétrica que mais gera energia em todo o mundo. A usina possui 20 unidades geradoras, o que significa que, em condições de clima favoráveis (chuvas em níveis normais), a produção pode chegar a 100 bilhões de quilowatts-hora. Utilizando o potencial do rio Paraná no trecho em que o rio passa pelo estado do Paraná, a Usina de Itaipu é uma empresa internacional, e não estatal como pode parecer. Segundo informações da própria empresa, 19,3% da energia consumida no Brasil e 87,3% da energia consumida pelo Paraguai são fornecidas pela Itaipu.
Itaipu é uma Usina Binacional, pois foi construído a partir da Ata do Iguaçu, documento assinado em 22 de junho de 1966, por ministros do Brasil e do Paraguai, no qual os dois países se comprometeram a estudar o aproveitamento dos recursos hidráulicos presente entre os dois países, que até então era motivo de disputa entre eles. Em 1974, chegaram às primeiras máquinas ao local, e no fim do mesmo ano, a infra-estrutura para o acampamento dos operários ficou pronta. Até 1978, foram construídas 9 mil moradias para os funcionários, sendo construído, inclusive, um hospital.
Para a construção da barragem, o leito do rio precisou ser secado. Para isso, foi necessária a construção de um desvio para o Rio Paraná, com 150 metros de largura, 2 km de extensão e 90 metros de profundidade. Terminado o desvio, em 20 de outubro de 1978, o Rio Paraná foi desviado do seu curso. Para a construção da barragem, foram despejados 12,3 milhões de metros cúbicos de concreto. Em um único dia, 14 de novembro de 1978, foram lançados 7.207 metros cúbicos de concreto, com a utilização de 7 cabos aéreos. Isso equivale a 10 andares a cada hora. Em 1980, mais de vinte mil caminhões e quase sete mil vagões foram utilizados no transporte de materiais para a Itaipu. No ápice da construção da barragem, aproximadamente 40 mil pessoas trabalhavam no canteiro de obras ou nos escritórios do Brasil ou do Paraguai. Devido à alta rotatividade, a contratação mensal chegou a ser de 5 mil pessoas.
As unidades geradoras começaram a ser montadas em 1981, quando a concretagem estava quase pronta. As peças importadas, como a primeira roda de turbina (300 toneladas), demoraram quase três meses para percorrer o trecho entre São Paulo e o canteiro de obras. Em outubro de 1982, a barragem é terminada, e o desvio é fechado, para que se forme o reservatório. É iniciada uma operação com o objetivo de salvar os animais que vivem na área que está sendo inundada. Mais de 36 mil animais foram salvos na operação que recebeu o nome de Mymba Kuera, que significa “pega-bicho” em tupi-guarani. Mas o impacto da intervenção do homem na natureza não atinge somente a flora e a fauna. Os moradores das áreas a serem inundadas receberam indenização e deixaram suas propriedades. Com a inundação, as Sete Quedas (ou Salto Guairá), até então a maior cachoeira do mundo em volume de água, desapareceu. O município de Guaíra recebe royalties da Itaipu pelo alagamento das Sete Quedas, antes um atrativo aos turistas.
Após 14 dias de chuvas fortes, as águas do Rio Paraná enchem o reservatório. No entanto, do outro lado da barragem,a população ribeirinha e os moradores de Foz do Iguaçu assistem ao esvaziar do Rio, represado para o alagamento. O enchimento do reservatório interfere na vida de milhares de pessoas que habitam nas margens do Rio Paraná entre Foz do Iguaçu e Guaíra. Os moradores de Foz vêem o rio esvaziar a jusante da barragem, por causa do fechamento das comportas, enquanto Guaíra lamenta o alagamento das Sete Quedas.
Os presidentes do Brasil (João Figueiredo) e do Paraguai (Alfredo Stroessner) inauguraram oficialmente a usina em 5 de novembro de 1982, ao abrir as 14 comportas do vertedouro. No entanto, a produção de energia só tem início quando entra em operação a primeira unidade geradora, em 5 de maio de 1984. Já a venda de energia inicia em 1º de março de 1985. A energia produzida em Itaipu é entregue as subestações de Foz do Iguaçu e a subestação Margem Direita. O processo de transmissão de energia que ocorre a partir da entrega realizada pela Itaipu não é de responsabilidade da hidrelétrica, e sim das seguintes empresas: Furnas Centrais Elétricas (no Brasil) e a “Administración Nacional de Electricidad”, a Ande (no Paraguai).
OBJETIVOS
Os objetivos propostos são apresentar a grandeza da hidrelétrica, tanto em tamanho como em produção de energia, que é o diferencial para os dois países quando se trata de matriz energética.
Objetivo geral
A busca pelos números, de sua produção, transmissão e distribuição será o foco de nossa pesquisa. 
Objetivos específicos
Apresentar como a energia chega à capital paranaense e como é feita a distribuição para os diversos bairros e região metropolitana. 
METODOLOGIA
A pesquisa será feito totalmente através da internet, buscando dados nos sites da própria hidrelétrica, Copel, Furnas, revistas on-line e artigos. 
usina hidrelétrica de itaipu
A estrutura da usina é composta basicamente por barragens, sistemas de entrada e 
abastecimento de água, subestações de elevação e vertedouros, eles trabalham de maneira integrada. O objetivo da barragem é interromper o funcionamento normal dos rios e permitir a formação de reservatórios. Além de acumular água, esses reservatórios também têm outras funções: permite a formação de desnível para geração energia potencial hidráulica, coleta de água suficiente para abastecimento e ajuste do fluxo do rio durante chuva ou seca. Algumas usinas hidrelétricas são chamadas de fio d’água, essas utilizam turbinas que tiram energia da correnteza do rio e não possuem reservatório.
Na figura 01 demonstra alguns detalhes importantes da hidrelétrica tais como:
	Numero de unidades geradoras
	20
	Comprimento
	968 metros
	Largura
	99 metros
	Altura
	112 metros
	Elevação da cobertura
	148 metros
	Elevação do piso dos geradores
	108 metros
	Espaçamentos entre as unidades geradoras
	34 metros
Fig. 01: Vista em corte da Hidrelétrica de Itaipu. (https://www.itaipu.gov.br/energia/casa-de-forca).
Na figura 01 demonstra a localização dos equipamentos e as principais cotas:
	01
	Cota 40
	Fundação da barragem
	02
	Cota 92,4
	Acesso ao poço da turbina
	03
	Cota 98,5
	Sistema de auxilio da unidade- sistema de água pura
	04
	Cota 98,5
	Sistema de excitação, acesso “housing” do gerador e regulador de velocidade
	05
	Cota 108
	Transformadores elevadores
	06
	Cota 108
	Piso dos geradores e sala de controle local
	07
	Cota 122
	Sistema de ventilação
	08
	Cota 127,6
	Galeria de cabos
	09
	Cota 128,2
	GIS-SF6
	10
	Cota 133,2
	Painéis principais do serviço as. AC e sala dos geradores diesel.
	11
	Cota 144
	Serviços auxiliar da barragem
	12
	Cota 214
	Central hidráulica das comportas.
Fig. 02: Comporta do Vertedouro- (foto do autor)
Fig. 03: Hidrelétrica Itaipu vista do alto - (foto do autor)
GERAÇÃO DE ENERGIA
Na hidrelétrica de Itaipu é utilizada em todas as 20 unidades de geração a turbina tipo Francis, esta utilizada para quedas de água de até 700 metros de desnível, esse tipo de turbina foi construída pelo engenheiro britanico-americano James Bichelo Francis. As turbinas Francis possuem uma alta capacidade de eficiência, podendo chegar a mais de 90% e uma ampla funcionalidade em comparação com a altura (queda de construção) da água que passa através da turbina alcança um ótimo desempenho em uma queda de 20 metros a 700 metros e a potência que gera, varia de alguns KW a 750MW. O diâmetro do rotor pode atingir o tamanho de 1 a 10 metros e a velocidade de rotação de 83 a 1000 RPM. A água é levada do reservatório até as turbinas por meio de 20 condutos forçados expostos cada conduto pesa 883 toneladas tem diâmetro de 10,5 metros e descarregam 690m ³/s de água dentro das turbinas.
Vídeo 01: Demonstra funcionamento de uma turbina tipo Francis. 
3.1.1 GERADORES DA HIDRELÉTRICA DE ITAIPU
A hidrelétrica de Itaipu possui 20 unidades geradoras, a última unidade foi colocada em 2007, cada gerador tem a potência de 700 megawatts (MW). As 20 unidades geradoras têm potência total de 14 mil MW. Os geradores são máquinas síncronas, como Itaipu é binacional e a energia gerada é divida igualmente entre Brasil e Paraguai, e frequência da rede elétrica do Paraguai funciona a 50Hz, 10 geradores operam na frequência de 60Hz e 10 opera a 50Hz, a tensão de geração de todos é 18kV, os geradores a 60Hz possuem 78 pólos eletromagnéticos e os de 50Hz tem 66 pólos, o fator de potência também diferem, os de 50Hz tem 0,85 de fator de potência e os de 60Hz tem fator de potência de 0,95.
Favor incluir foto da internet. Foto era pessoal
Fig. 04: Eixo turbina- visita técnica Uninter 2019 (foto autor).
3.1.2 SISTEMA DE TRANSMISSÃO DA USINA DE ITAIPU
O sistema de transmissão da usina de Itaipu começa a partir de três subestações, duas 
dentro da casa de força, uma elevando a tensão de 18kV para 500kV a 60 Hz, e a outra também elevando para 500 kV, mas a 50Hz, e uma terceira subestação na margem direita, do lado paraguaio, que distribui a partir dai em variadas tensões para o Paraguai. As duas que ficam na casa de força são isoladas a gás, e a da margem direta é convencional.
Fig. 5: Esquema de distribuição da Itaipu.
Ainda faz parte da transmissão de Itaipu uma subestação conversora de AC/CC, que recebe quatro linhas de transmissão a 500kV em 50Hz vindas da subestação da margem direita do Paraguai, converte para corrente continua e transmite essa energia em ±600kV por 810 km até a cidade de Ibiuna-SP. onde ele é novamente convertida em corrente alternada desta feita em 60Hz, esse sistema se faz necessário para que o Brasil compre a energia do Paraguai que é gerada em 50Hz. Ao lado da conversora temos outra subestação elevadora que recebe em 500kV e 60Hz da subestação que fica na casa de força e transforma a tensão em 750kV em 60Hz e transmite por 900km até a cidade de Tijuco Preto-SP, na região metropolitana de São Paulo.
Fig. 6: Mapa de Geração e transmissão Brasileiro.
Fig. 7: Mapa de Geração e transmissão Paraguaio.
Fig. 7: Transmissão CC Furnas. (foto autor)
A geração anual da hidrelétrica de Itaipu foi 66.369.253 megawatts-hora (MWh), seria suficiente para abastecer cerca de 36 milhões de residências em 2021.
Fig. 8: Transformador 765 kV Furnas (fotos do autor).
Sistema de distribuição de CuritibA
A energia elétrica de Curitiba e região metropolitana são administradas pela COPEL, (companhia paranaense de energia elétrica) e fornecida pela Usina hidrelétrica Parigot de Sousa que fica situada na cidade de Antonina Pr. Foi inaugurada em 1970 e entrou em operação em 1971 é considerada a maior central subterrâneo do sul do país, esta a 830 metros do nível do mar, tem 58 metros de altura e370 de comprimento, tem um desnível de 740 metros que corta a serra do mar através de túneis subterrâneos, com potencia instalada de 260 MW.
5 CONCLUSÕES
	Desde seu inicio a hidrelétrica tinha um propósito, que na época não foi tão bem aceita, mas que foi necessária imagina como estaria o nosso país sem essa hidrelétrica, então acredito que com muito estudo de varias áreas da engenharias e outras do conhecimento foipossível a criação desse empreendimento, que é decisivo para o desenvolvimento de nossa nação e a de nossos irmãos paraguaios.
6 AGRADECIMENTOS
Tenho que agradecer a todos os professores que me ajudaram em minha caminhada, e dizer que este foi meu ultimo trabalho de minha graduação, que venha a pós graduação, agradecer minha família, que abriu mão de tantas coisas para estar junto comigo nesse projeto, e agradecer a Deus, pois ele é o motivo de estarmos aqui.
1. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
https://www.itaipu.gov.br/energia/transmissao acesso em 08/07/22
http://desafios.ipea.gov.br/index.php?option=com_content&view=article&id=2328:catid =28&Itemid= Acesso em 09/07/22
https://www.itaipu.gov.br/energia/integracao-ao-sistema-paraguaio acesso em 10/07/22
https://www.copel.com/site/copel-geracao/usinas/usina-parigot-de-souza/ acesso em 11/07/22
https://www.furnas.com.br/transmissao/?culture=pt acesso em 12/07/22
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Turbina Tipo Francis.avi