Aula 02 Hidreletricas

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Prof. Gustavo Fernandes de Lima
<gustavo.lima@ifrn.edu.br>
Instalações Elétrica de Alta Tensão I Hidrelétricas
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Usinas Hidrelétricas
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Usinas Hidrelétricas
As Usinas Hidrelétricas (ou hidroelétricas) são sistemas que transformam a energia contida na correnteza dos rios em energia elétrica.
A construção das usinas hidrelétricas se dá sempre em locais onde podem ser aproveitados os desníveis naturais dos cursos dos rios e deve-se ter uma vazão mínima para garantir a produtividade.
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Usinas Hidrelétricas
De acordo com o potencial de geração de energia 
podemos classificar as hidrelétricas em: 
PCH’s ou Pequenas Centrais Hidrelétricas que operam em uma faixa de geração de 1 a 30 MW e com um reservatório de área inferior a 3 km²;
 GCH’s ou Grandes Centrais Hidrelétricas que operam com potências acima de 30MW.
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Usinas Hidrelétricas
O potencial hidráulico é proporcionado pela vazão hidráulica e pela concentração dos desníveis existentes ao longo do curso de um rio. 
Isto pode se dar: 
de forma natural, quando o desnível está concentrado numa cachoeira; 
através de uma barragem, quando pequenos desníveis são concentrados na altura da barragem; 
através de desvio do rio de seu leito natural, concentrando-se os pequenos desníveis nesse desvio. 
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Usinas Hidrelétricas
Histórico
1889 – construção da primeira hidrelétrica do Brasil, em MG;
A década de 1940, marca o início da construção de uma série de usinas hidrelétricas, o que tornou o Brasil um dos maiores produtores de energia renovável do mundo, junto com o Canadá;
Foi também nessa época que, diante do crescimento de consumo e da estiagem prolongada, o governo brasileiro iniciou a construção de grandes represas e a interligar as usinas hidrelétricas entre si, para evitar desabastecimento de energia.
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Usinas Hidrelétricas
No Nordeste
A Usina de Angiquinho foi a primeira hidroelétrica do nordeste, inaugurada em 1913 pelo empresário Delmiro Gouveia. A idéia era abastecer a nascente indústria têxtil e levar água para a cidade de Pedra (atual Delmiro Gouveia), AL. Hoje, o prédio está abandonado ao lado do enorme complexo hidrelétrico de Paulo Afonso, BA
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Usinas Hidrelétricas
Composição
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Usinas Hidrelétricas
As turbinas: são basicamente um eixo em torno do qual é montado um círculo de pás. O impacto da água nas pás faz o eixo girar e o movimento aciona a máquina;
Vertedouro: controla o nível de água da represa, evitando transbordamentos;
Casa de Máquinas: onde estão instalados os geradores acoplados às turbinas;
Conduto: conduz a água do reservatório até a turbina;
Reservatório ou Lago: surge a partir do fechamento da barragem;
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Usinas Hidrelétricas
Gerador: surge a partir da energia mecânica, produz energia elétrica;
Casa de Comando: local de onde se opera a usina;
Saída de Água: local por onde sai a água após passar pelas turbinas;
Subestação Elevadora: local onde se transforma a energia elétrica em alta tensão para ser transportada;
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Usinas Hidrelétricas
Funcionamento
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Usinas Hidrelétricas
Turbinas Hidráulicas
As turbinas hidráulicas são projetadas para transformar a energia hidráulica (a energia de pressão e a energia cinética de um fluxo de água, em energia mecânica. Atualmente são mais encontradas em usinas hidrelétricas, onde são acopladas a um gerador elétrico, o qual é conectado à rede de energia.
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Usinas Hidrelétricas
Tipos de Turbinas Hidráulicas
As turbinas hidráulicas dividem-se diversos tipos, sendo quatro tipos principais:
Pelton;
Francis;
Kaplan;
Bulbo;
Cada um destes tipos é adaptado para funcionar em usinas com uma determinada faixa de altura de queda e vazão. 
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Usinas Hidrelétricas
Turbina Pelton
São adequadas para operar entre quedas de 350 até 1.100m, sendo por isto muito mais comuns em países montanhosos;
A Usina Hidrelétrica Gov. Parigot de Souza no Paraná, possui esta turbina. Queda de 754m.
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Usinas Hidrelétricas
Turbina Francis
São adequadas para operar entre quedas de 40m até 400m;
A Usina Hidrelétrica de Itaipu, Tucuruí, Furnas e outras no Brasil funcionam com turbinas tipo Francis com cerca de 100m de queda de água;
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Usinas Hidrelétricas
Turbina Kaplan
São adequadas para operar para operar entre quedas até 60m; 
A Usina Hidrelétrica de Três Marias funciona com turbina tipo Kaplan;
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Usinas Hidrelétricas
Turbina Bulbo
Operam em quedas de água abaixo de 20m;
No Brasil existe o planejamento da construção das Usinas de Santo Antônio e Jirau.
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Usinas Hidrelétricas
Vantagens 
Eficientes;
Limpas;
Preço.
Desvantagens
Alterações climáticas;
Alterações hidrológicas;
Desequilíbrio do ecossistema.
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Usinas Hidrelétricas
Curiosidades
Usina Hidrelétrica de Itaipu - Rio Paraná, 14.000 MW - Paraná
Usina Hidrelétrica de Belo Monte - Rio Xingu, 11.233 MW - Pará
Usina Hidrelétrica São Luiz do Tapajós - Rio Tapajós, 8.381 MW - Pará 
Usina Hidrelétrica de Tucuruí - Rio Tocantins, 8.370 MW - Pará
Usina Hidrelétrica de Jirau - Rio Madeira, 3.450 MW - Rondônia (licitada)
Usina Hidrelétrica de Ilha Solteira - Rio Paraná, 3.444 MW - São Paulo e Mato Grosso do Sul
Usina Hidrelétrica de Xingó - Rio São Francisco, 3.162 MW - Alagoas e Sergipe
Usina Hidrelétrica Santo Antônio - Rio Madeira, 3.150 MW - Rondônia
Usina Hidrelétrica Paulo Afonso IV - Rio São Francisco, 2.462 MW - Bahia
Usina Hidrelétrica Jatobá - Rio Tapajós, 2.338 MW - Pará (projetada)
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Fim
O B R I G A D O
<gustavo.lima@ifrn.edu.br>
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