AULA 2 INSTALAÇÕES DE SEP

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SENAI - UMUARAMA
INSTALAÇÕES DE SISTEMAS ELÉTRICOS 
DE POTENCIA
PROFESSORA: CAMILA GALINDO CRUZ
GERAÇÃO HIDRELÉTRICA
PRINCIPAIS COMPONENTE
TURBINAS HIDRÁULICAS
GERADOR
Geração Hidráulica
O custo total de uma usina hidrelétrica é mais alto do que o de uma central termelétrica mas ela tem muitas vantagens, algumas das quais são: 
Alta eficiência;
Flexibilidade de operação; 
Fácil manutenção; 
Baixo desgaste; 
Suprimento de energia potencialmente inesgotável;
Nenhuma poluição.
Geração Hidráulica
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.
Geração Hidráulica
Classificação das Hidrelétricas
PCH’s - Pequenas Centrais Hidrelétricas 
Faixa de geração - 1 a 30 MW
GCH’s - Grandes Centrais Hidrelétricas Faixa de geração - acima de 30MW.
Geração Hidráulica
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. 
Componentes
Componentes
Turbina: É 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;
Gerador: Geradores elétricos são dispositivos que convertem vários tipos de energia não elétrica (mecânica, eólica) em energia elétrica.
Casa de força: Onde estão instalados os geradores acoplados às turbinas e onde de opera a usina;
Conduto: Conduz a água do reservatório até a turbina;
Reservatório ou Lago: Surge a partir do fechamento da barragem;
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;
Tipos de turbinas
Turbinas Hidráulicas
Turbinas são máquinas para converter energia hidráulica em energia elétrica. O custo total de uma usina hidrelétrica (reservatório, tubulações, turbinas, etc.) é mais alto do que o de uma central termelétrica mas ela tem muitas vantagens, algumas das quais são: 
Tipos de turbinas
As turbinas hidráulicas dividem-se em 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. 
Tipos de turbinas
TURBINA PELTON
Tipos de turbinas
TURBINA PELTON
São adequadas para operar entre quedas de 350 até 1.100m, sendo por isto muito mais comuns em países montanhosos;
A maior queda em turbina PELTON situa-se na Suíça com 1750 m e potência de 65 MW, já a maior potência é gerada no Brasil (Cubatão) com 719 m de queda e potência de 110 MW;
As turbinas Pelton podem ser de eixo horizontal ou vertical e são caracterizadas por terem um alto número de rotações, tendo um rendimento de até 93%.
Tipos de turbinas
TURBINA PELTON
Tipos de turbinas
TURBINA KAPLAN
Tipos de turbinas
TURBINA KAPLAN
O rotor da Kaplan é semelhante à hélice de um navio. 
As pás do rotor estão ligadas ao eixo central da turbina com juntas móveis, de modo que as lâminas podem ser giradas de acordo com o caudal e a cabeça de água disponíveis.
São adequadas para operar entre quedas de 20 m até 50 m.
O esquema de produção de hidroeletricidade da turbina Kaplan é o mesmo que o da turbina Francis.
Tipos de turbinas
TURBINA KAPLAN
Tipos de turbinas
TURBINA BULBO
Tipos de turbinas
TURBINA BULBO
Possui a turbina similar a uma turbina Kaplan horizontal, porem devido a baixa queda, o gerador hidráulico encontra-se em um bulbo por onde a água flui ao seu redor antes de chegar as pás da Turbina;
Operam em quedas abaixo de 20 m;
A turbina bulbo dispensa a caixa em caracol e o trecho vertical do tubo de sucção;
Tipos de turbinas
TURBINA BULBO
Tipos de turbinas
TURBINA FRANCIS
Tipos de turbinas
TURBINA FRANCIS
Esta turbina caracteriza-se por ter uma roda formada por uma coroa de aletas fixas, que constituem uma série de canais hidráulicos que recebem a água radialmente e a orientam para a saída do rotor numa direção axial. 
Tipos de turbinas
TURBINA FRANCIS
Os outros componentes desta turbina são:
A câmara de entrada (que pode ser aberta ou fechada com uma forma espiral); 
O distribuidor constituído por uma roda de aletas fixas, ou móveis, que regulam o caudal;
E o tubo de saída da água. 
Tipos de turbinas
TURBINA FRANCIS
Emprega-se para quedas úteis superiores a vinte metros (20 m);
O distribuidor permite controlar a entrada da água na turbina e regular a potência, mantendo a velocidade constante;
A Usina Hidrelétrica de Itaipu funciona com turbinas tipo Francis com cerca de 100 m de queda de água.
Tipos de turbinas
TURBINA FRANCIS
Gerador
Gerador
O gerador é responsável pela conversão da energia mecânica fornecida pela turbina, em energia elétrica. Os geradores de centrais hidrelétricas podem ser síncronos ou assíncronos. 
Gerador
ROTOR
Também chamado de circuito de campo, é a parte móvel do gerador, quer dizer, estará girando a velocidade constante
Composto por uma carcaça metálica e um enrolamento, no qual se alimentara com CC para criar um campo magnético giratório.
Gerador
ROTOR
Gerador
ESTATOR
Parte fixa do gerador;
Também chamado de circuito de armadura;
É composta por uma carcaça metálica e um enrolamento no qual se induzira uma tensão.
Gerador
ESTATOR
Gerador
EIXO
Fabricado, comumente, em aço forjado com carbono, como uma só peça tratada termicamente para alcançar uma estrutura homogênea livre de tensão.
Gerador
VÍDEOS INTERESSANTES
FRANCIS
https://www.youtube.com/watch?v=66J9eaPhvEI
KAPLAN
https://www.youtube.com/watch?v=6kjxRc1KRQo
PELTON
https://www.youtube.com/watch?v=3PoeMQeHePo&pbjreload=10
COMPARAÇÃO TURBINAS
https://www.youtube.com/watch?v=k0BLOKEZ3KU
FUNCIONAMENTO GERADOR
https://www.youtube.com/watch?v=Lx6UfiEU3Q0
CONSTRUÇÃO HIDRELÉTRICA
https://www.youtube.com/watch?v=Th8xJvCS_g8
Duvidas?
Respondam o questionário passado no quadro!