Sistemas de Potência - Atividade prática

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CENTRO UNIVERSITÁRIO INTERNACIONAL UNINTER 
ESCOLA SUPERIOR POLITÉCNICA 
BACHARELADO EM ENGENHARIA ELÉTRICA 
DISCIPLINA DE SISTEMAS DE POTÊNCIA 
 
 
 
 
 
 
 
USINA HIDRELÉTRICA DE ITAIPU 
 
 
 
 
 
 
 
 
ALUNO: GUILHERME SERRA RODRIGUES 
PROFESSORA MA. ELIANE SILVA CUSTÓDIO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
XANXERÊ - SC 
2026 
 
 
 
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1 INTRODUÇÃO 
A Usina Hidrelétrica de Itaipu está localizada no Rio Paraná, na fronteira entre Brasil e 
Paraguai, sendo uma das maiores geradoras de energia limpa do mundo. Sua construção resul-
tou de um acordo entre os dois países com o objetivo de aproveitar o potencial hidráulico da 
região. Desde o início de sua operação em 1984, Itaipu tem desempenhado papel fundamental 
no abastecimento energético brasileiro e paraguaio. Atualmente, a usina possui 20 unidades 
geradoras de 700 MW cada, totalizando 14.000 MW de potência instalada. 
 
2 DESENVOLVIMENTO 
• 2.1 Princípio de funcionamento de uma usina hidrelétrica 
Uma usina hidrelétrica é um empreendimento destinado à conversão da energia potencial 
da água em energia elétrica. O seu funcionamento baseia-se no aproveitamento do desnível 
hidráulico criado pela barragem, que permite armazenar grandes volumes de água em um re-
servatório. Quando a água é liberada, ela percorre condutos forçados até atingir as turbinas 
hidráulicas, transformando a energia potencial em energia mecânica. 
As turbinas possuem eixos conectados aos geradores elétricos. À medida que as turbinas 
giram, os geradores convertem a energia mecânica em energia elétrica por meio da indução 
eletromagnética. A energia produzida é então enviada a transformadores elevadores que au-
mentam a tensão para permitir sua transmissão por longas distâncias com menores perdas elé-
tricas. 
As principais etapas de funcionamento de uma usina hidrelétrica são: 
1. Armazenamento da água no reservatório; 
2. Condução da água pelos condutos forçados; 
3. Acionamento das turbinas hidráulicas; 
4. Conversão da energia mecânica em energia elétrica nos geradores; 
5. Elevação da tensão por transformadores; 
6. Transmissão da energia até os centros consumidores; 
7. Distribuição da energia para residências, comércios e indústrias. 
A geração hidrelétrica é considerada uma fonte renovável de energia, pois utiliza o ciclo 
natural da água. Além disso, apresenta alta eficiência energética quando comparada a outras 
formas de geração elétrica. 
 
 
 
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• 2.2 Funcionamento da Itaipu 
A Usina Hidrelétrica de Itaipu está localizada no Rio Paraná, na fronteira entre Brasil e 
Paraguai, entre os municípios de Foz do Iguaçu (Brasil) e Hernandarias (Paraguai). Trata-se de 
uma usina binacional administrada conjuntamente pelos dois países por meio da empresa Itaipu 
Binacional. 
A construção foi iniciada em 1975 e a primeira unidade geradora entrou em operação em 
1984. Atualmente, Itaipu é uma das maiores usinas hidrelétricas do mundo em geração de ener-
gia elétrica. Sua barragem possui aproximadamente 196 metros de altura e mais de 7 quilôme-
tros de extensão, formando um reservatório com cerca de 1.350 km² de área. 
O funcionamento da usina ocorre da seguinte maneira: 
Inicialmente, a água armazenada no reservatório é direcionada para as tomadas d'água. Em 
seguida, a água percorre os condutos forçados, ganhando velocidade e pressão até atingir as 
turbinas do tipo Francis. A força da água faz as turbinas girarem, movimentando os geradores 
elétricos acoplados aos seus eixos. O gerador converte a energia mecânica em energia elétrica, 
que posteriormente é elevada para tensões adequadas através de transformadores de potência. 
Depois disso, a energia é encaminhada para as subestações e linhas de transmissão. A água 
utilizada retorna ao leito do Rio Paraná sem ser consumida no processo. 
A importância da Itaipu para o sistema elétrico brasileiro é muito grande, pois ela contribui 
significativamente para o abastecimento da região Sul, Sudeste e Centro-Oeste do país, além 
de atender boa parte da demanda energética do Paraguai. 
 
 
• 2.3 Sistema de geração da Itaipu 
O sistema de geração da Itaipu é composto por diversos equipamentos interligados que 
trabalham para transformar a energia hidráulica em energia elétrica de forma eficiente e segura. 
Os principais componentes são: 
• Reservatório 
O reservatório acumula água para garantir vazão suficiente durante todo o ano, possibili-
tando a geração contínua de energia elétrica. Sua área aproximada é de 1.350 km². 
• Barragem 
A barragem cria o desnível necessário para que a água adquira energia potencial. Ela possui 
aproximadamente 196 metros de altura e 7.235 metros de comprimento. 
 
 
 
 
 
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• Turbinas 
A Itaipu possui 20 unidades geradoras equipadas com turbinas Francis. Essas turbinas são 
adequadas para grandes vazões e quedas hidráulicas médias, características presentes no Rio 
Paraná. 
• Geradores 
Cada unidade geradora possui potência instalada de 700 MW, totalizando 14.000 MW para 
toda a usina. Isso faz com que Itaipu esteja entre as maiores instalações de geração hidroelétrica 
do mundo. 
• Transformadores 
Após a geração, transformadores elevam a tensão da energia para valores adequados à 
transmissão em longas distâncias, minimizando perdas por efeito Joule. 
• Frequências de operação 
Uma característica interessante de Itaipu é a existência de dois sistemas de frequência: 
• 50 Hz para atender ao sistema elétrico do Paraguai; 
• 60 Hz para atender ao sistema elétrico brasileiro. 
Essa configuração exigiu soluções tecnológicas especiais para integração energética entre 
os dois países. 
 
• 2.4 Sistema de Transmissão da Itaipu 
A transmissão é o processo responsável por transportar a energia elétrica produzida na 
usina até os principais centros consumidores. 
 Devido à grande distância entre Itaipu e os maiores centros de consumo do Brasil, foi ne-
cessário desenvolver um complexo sistema de transmissão em corrente alternada e corrente 
contínua de alta tensão. 
• Linhas em Corrente Alternada (CA) 
Parte da energia produzida em 60 Hz é transmitida por linhas de transmissão em 765 kV que 
interligam a usina ao Sistema Interligado Nacional (SIN). Essas linhas permitem o transporte 
eficiente da energia para diversas regiões brasileiras. 
• Sistema HVDC (Corrente Contínua) 
A energia produzida em 50 Hz é transmitida por meio do sistema HVDC Itaipu. 
 
 
 
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Suas principais características são: 
• Dois bipolos de transmissão; 
• Tensão de ±600 kV; 
• Potência aproximada de 6.300 MW; 
• Extensão superior a 800 km; 
• Interligação entre Foz do Iguaçu (PR) e Ibiúna (SP). 
A utilização da transmissão em corrente contínua foi escolhida por apresentar menores perdas 
para grandes distâncias e por permitir a interligação entre sistemas elétricos operando em fre-
quências diferentes (50 Hz e 60 Hz). 
O sistema de transmissão de Itaipu é considerado uma das maiores obras de engenharia elé-
trica do mundo e desempenha papel fundamental na segurança energética brasileira. 
 
• 2.5 Sistema de Distribuição elétrica da cidade de Xanxerê/SC 
 
O município de Xanxerê, localizado no Oeste de Santa Catarina, é atendido pela Celesc Distri-
buição S.A. (Centrais Elétricas de Santa Catarina), concessionária responsável pela distri-
buição de energia elétrica na maior parte do estado. A energia fornecida aos consumidores 
chega inicialmente por linhas de alta tensão, passa por subestações e, posteriormente, é distri-
buída por redes de média e baixa tensão até residências, comércios, propriedades rurais e in-
dústrias. 
Xanxerê possui papel importante no sistema elétrico regional por contar com subestações que 
atendem não apenas o município, mas também diversas cidades vizinhas. Em 2015, a Celesc 
inaugurou a SubestaçãoXanxerê Iguaçu, construída para ampliar a capacidade de forneci-
mento e aumentar a confiabilidade do sistema elétrico da região. A instalação opera em 138 kV 
e foi projetada para beneficiar aproximadamente 100 mil pessoas. 
O sistema de distribuição da cidade funciona em etapas. Primeiramente, a energia chega às 
subestações em alta tensão. Em seguida, transformadores de potência reduzem a tensão para 
níveis adequados à distribuição urbana. A energia é então encaminhada por redes de média 
 
 
 
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tensão até transformadores instalados em postes ou cabines. Esses equipamentos reduzem no-
vamente a tensão para os níveis utilizados pelos consumidores finais, normalmente em 220 V 
ou 380/220 V, dependendo do tipo de ligação e da classe consumidora. 
A região de Xanxerê também vem recebendo investimentos constantes para acompanhar o cres-
cimento econômico do Oeste Catarinense. Um exemplo é a interligação elétrica entre Xanxerê 
e Abelardo Luz por uma linha de distribuição de 138 kV, que aumentou a segurança energética 
e a capacidade de atendimento para consumidores urbanos, rurais e industriais da região. 
Os transformadores de distribuição podem ser observados facilmente nos postes da cidade. Eles 
são responsáveis por converter a energia da rede de média tensão para os níveis adequados ao 
consumo residencial e comercial. Esses equipamentos desempenham papel fundamental na 
qualidade e continuidade do fornecimento de energia elétrica. 
2.5.1 Fluxo simplificado da energia em Xanxerê 
Sistema Interligado Nacional (SIN) → Linhas de transmissão → Subestação Xanxerê (138 kV) 
→ Redes de média tensão → Transformadores de distribuição → Consumidores residenciais, 
comerciais e industriais. 
2.5.2 Conclusão sobre o sistema de distribuição de Xanxerê 
Pode-se concluir que o sistema de distribuição de Xanxerê é moderno e adequado às necessi-
dades da região. Os investimentos realizados pela Celesc em subestações, linhas de distribuição 
e ampliação da capacidade instalada garantem maior confiabilidade ao fornecimento de energia, 
contribuindo para o desenvolvimento econômico, industrial, comercial e agrícola do município 
e das cidades vizinhas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
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3 CONCLUSÕES 
O estudo da Usina Hidrelétrica de Itaipu permitiu compreender todas as etapas envolvidas no 
fornecimento de energia elétrica, desde a geração até a distribuição ao consumidor final. Veri-
ficou-se que a energia é produzida por meio da força hidráulica do Rio Paraná, aproveitada 
através de turbinas e geradores de grande porte. A usina possui 20 unidades geradoras com 
potência total instalada de 14.000 MW, sendo uma das maiores obras de engenharia do setor 
elétrico mundial. 
Também foi possível analisar a importância dos sistemas de transmissão em extra-alta tensão, 
especialmente o sistema HVDC de ±600 kV que conecta Itaipu à região Sudeste do Brasil. 
Além disso, foi estudado o sistema de distribuição de energia, responsável por levar a eletrici-
dade até residências, comércios e indústrias por meio de transformadores e redes de distribui-
ção. 
Conclui-se que a integração entre geração, transmissão e distribuição é essencial para garantir 
o fornecimento contínuo, seguro e eficiente de energia elétrica à população, demonstrando a 
relevância estratégica de Itaipu para o desenvolvimento econômico e social do Brasil e do Pa-
raguai. 
 
 
 
 
 
 
 
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2 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
ITAIPU BINACIONAL. Disponível em: https://www.itaipu.gov.br 
Turismo Itaipu. Dados Técnicos da Usina Hidrelétrica de Itaipu. Disponível em: turis-
moitaipu.com.br 
Usina Hidrelétrica de Itaipu – Wikipédia. Disponível em: https://pt.wikipe-
dia.org/wiki/Usina_Hidrel%C3%A9trica_de_Itaipu 
HVDC Itaipu – Sistema de Transmissão em Corrente Contínua. Disponível em: 
https://pt.wikipedia.org/wiki/HVDC_Itaipu 
Enel Distribuição São Paulo – Normas Técnicas. Disponível em: 
https://www.enel.com.br/pt-saopaulo/normas-tecnicas.html 
 
 
https://www.itaipu.gov.br/
https://turismoitaipu.com.br/a-usina-itaipu/dados-tecnicos-da-usina-hidroeletrica-de-itaipu/
https://turismoitaipu.com.br/a-usina-itaipu/dados-tecnicos-da-usina-hidroeletrica-de-itaipu/
https://pt.wikipedia.org/wiki/Usina_Hidrel%C3%A9trica_de_Itaipu
https://pt.wikipedia.org/wiki/Usina_Hidrel%C3%A9trica_de_Itaipu
https://pt.wikipedia.org/wiki/HVDC_Itaipu
https://www.enel.com.br/pt-saopaulo/normas-tecnicas.html