Relatorio de Sist de Potência de ITAIPU

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CENTRO UNIVERSITÁRIO INTERNACIONAL UNINTER 
ESCOLA SUPERIOR POLITÉCNICA 
BACHARELADO EM ENGENHARIA DA COMPUTAÇÃO 
DISCIPLINA DE PBL – FUNDAMENTOS DA ENGENHARIA 
 
 
 
 
 
 
 
 ESTUDO DO FUNCIONAMENTO DA USINA DE ITAIPÚ 
 
 
 
 
 
 
ALUNOS: REIS, Dayvson Silva dos 
Professara: Ma. CUSTÓDIO, Eliane Silva 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PARAGOMINAS-PA 
2020 
 
SUMÁRIO 
 
1 INTRUDUÇÃO....................................................................................................................3 
2 EMBASAMENTO TEÓRICO............................................................................................3 
3 DESENVOLENTO...............................................................................................................4 
3.1 Princípios de Funcionamento de Usinas Hidrelétricas.........................................................................4 
3.2 Funcionamentos da Itaipu.....................................................................................................4 
3.3 Sistemas de Geração da Itaipu..............................................................................................5 
3.4 Sistemas de Transmissão da Itaipu.......................................................................................5 
3.5 Sistemas de Distribuição da minha cidade............................................................................7 
4 CONCLUSÕES......................................................................................................................8 
5 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA..................................................................................9 
 
 
 
1 INTRODUCAO 
 
A usina hidroelétrica de Itaipu começou a ser construída em 1974 a partir de acordos po-
líticos realizados entre Brasil e Paraguai, em 1995 foi inclusa na edição brasileira do guiness 
book o livro de recorde como ( a maior usina hidroelétrica do mundo) em operação. 
(ITAIPU2015) Esta usina no qual tem a sua administração e o direito de aquisição da energia 
produzida são compartilhados igualmente pelos o governo brasileiro e paraguaio, por meio 
das Centrais Elétricas Brasileiras (Eletrobrás), uma empresa vinculada ao governo federal do 
Brasil e da Administração Nacional de Eletricidade (Ande), vinculado ao governo do Para-
guai. 
Uma das produções da Usina Hidrelétrica de ITAIPU atingiu no meado do ano de 2017 
uma produção recorde. Segundo BINACIONAL (2017) 96.387 GWH, correspondente a 
11.003 MW médio, o quarto melhor ano de produção da Usina. Essa produção corresponde a 
93,5% do maior valor anual já registrado – 103.098 GWH em 2016. Note se que no mês de 
dezembro obteve-se a melhor produção mensal histórica de 9.258 GWH. 
Este e outros resultados verão durante o desenvolvimento do trabalho abaixo desenvolvi-
do. Assim com total alinhamento entre ações e estratégica empresarial dentro do comprome-
timento da ITAIPU para alcance de suas metas empresarial. 
 
2 EMBASAMENTO TEÓRICO. 
 Através de pesquisas bibliográficas, artigo, revista e livros, com cunho Qualitativo. 
 A estrutura do trabalho foi embasada em pesquisas bibliográfica de material de fácil 
compreensão e acessível ao publico em geral, sobre o princípio de funcionamento da usina de 
Itaipu assim como o seu sistema de Geração e Transmissão, junto também apresentado ao 
sistema de distribuição da minha cidade. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3 DESENVOVIMENTO 
 
3.1 Princípios de funcionamento de usinas hidrelétricas. 
 ALMEIDA (2009), conta que a presença de energia elétrica em nossas vidas é gigan-
tesca. Geladeira, liquidificador, televisão, ferro de passar roupas entre outros, são dispositivos 
que funcionam utilizando dessa forma de energia. A energia elétrica que chega até nós é gera-
da em usinas hidrelétricas; assim diz a linguagem usual, sendo que na verdade ela é resultado 
de um processo de conversão de energia potencial em energia elétrica. 
A água que se encontra represada armazena energia potencial, ao abrir as compotas da 
usina, a energia potencial da água vai sendo convertida em energia cinética à medida que ela 
vai escoando pelos dutos. Ao entrar em contato com as turbinas, as mesmas começam a girar 
dando origem à força eletromotriz induzida, processo este que consiste na conversão da ener-
gia cinética das turbinas em energia elétrica, pois em razão da fem (força eletromotriz) será 
estabelecida uma corrente elétrica entre dois pontos. 
FARIA (2017). Os principais componentes das usinas hidrelétricas, também são quase 
sempre os mesmos: a barreira, ou represa, onde fica armazenada a água que irá gerar a energia 
e é, na maioria das vezes, aproveitado para atividades de lazer pela população, assim como, é 
também o maior responsável pelo impacto ambiental de uma usina; o canal, por onde a água 
passa assim que a porta (ou comporta) de controle é aberta enviando água para o duto que a 
levará às turbinas; turbinas, geralmente do tipo “Francis” (com várias lâminas curvas em um 
disco que ao serem atingidas pela água, giram em torno de um eixo) e que fazem cerca de 90 
rpm (rotações por minuto); geradores, eles possuem uma série de ímãs que produzem corrente 
elétrica; um transformador elevador, que aumenta a tensão da corrente elétrica até um nível 
adequado à sua condução até os centros de consumo; fluxo de saída, (ou tubo de sucção) que 
conduz a água da turbina até a jusante do rio; e as linhas de transmissão, que distribuem a 
energia gerada. 
 
3.2 Funcionamentos da Itaipu. 
As usinas hidroelétricas funcionam através da pressão da água que gira a turbina, trans-
formando a energia potencial em energia cinética. Depois de passar pela turbina o gerador 
transforma a energia cinética em energia elétrica. Através de fios e cabos a energia é distribu-
ída, e antes de chegar às casas e comércios é rebaixada para nível de atendimento residencial. 
https://www.infoescola.com/ecologia/impactos-ambientais/
https://www.infoescola.com/eletricidade/transformadores/
https://www.infoescola.com/fisica/tensao-eletrica/
 
BINACIONAL (2010), a usina Itaipu produz eletricidade com base na energia hidráulica, 
ou seja, pelo aproveitamento da energia potencial gravitacional da água contida em uma re-
presa elevada. Esta energia está presente na natureza e pode ser aproveitada em desníveis 
acentuados ou quedas d’água. 
Antes de se tornar energia elétrica, a energia deve ser convertida em energia cinética. O 
dispositivo que realiza essa transformação é a turbina. A turbina consiste basicamente em uma 
roda dotada de pás, que é posta em rotação ao receber a massa de água. O último elemento 
dessa cadeia de transformações é o gerador, que converte o movimento rotatório da turbina 
em energia elétrica. A implantação de uma usina hidrelétrica em um rio prevê a construção de 
uma barragem para represá-lo, formando um lago artificial que pode ter duas funções: acumu-
lar água para quando houver diminuição de vazão no rio e prover um desnível para a queda da 
água (aumento da energia potencial). Na Itaipu, a barragem serve, principalmente, para pro-
duzir o desnível necessário para o acionamento das turbinas, já que seu reservatório tem pe-
queno volume quando comparado com a vazão do rio (a usina é a fio d’agua). 
 A barragem, porém, não interrompe completamente o fluxo de água. Parte dela passa 
pela tomada d’água, que é a estrutura de captação da água que será levada por condutos for-
çados até as turbinas. O restante reencontra o leito do rio por meio do vertedouro, um sistema 
de comportas que é utilizado para escoar toda a água que não é utilizada para produção de 
energia. Na casa de força, estão instalados os equipamentos para a produção de eletricidade, 
que incluem a tomada d’água, conduto forçado, gerador, Sala de Controle (CCR), Sala de 
despacho de carga e salas de controle local. 
 A rotação da turbina, movimentadapelo fluxo d’água, faz girar o rotor do gerador, 
cujo campo magnético, ao se deslocar, produz energia elétrica. A contribuição da energia hi-
dráulica na matriz de energia elétrica, segundo o Balanço Energético Nacional de 2015 é de, 
aproximadamente, 63%. Apesar da tendência de aumento de outras fontes, devido a restrições 
socioeconômicas e ambientais de projetos hidrelétricos e aos avanços tecnológicos no apro-
veitamento de fontes não-convencionais, tudo indica que a energia hidráulica continuará sen-
do, por muitos anos, a principal fonte geradora de energia elétrica do Brasil. Embora os maio-
res potenciais remanescentes estejam localizados em regiões com fortes restrições ambientais 
e distantes dos principais centros consumidores, estima-se que, nos próximos anos, pelo me-
nos 37% da necessidade de expansão da capacidade de geração seja de origem hídrica, de 
acordo com o Plano Decenal de Expansão 2014. 
 
 
 
 
 
3.3 Sistemas de Geração da Itaipu. 
 ITAIPU (2010), uma usina hidrelétrica que se destacou e foi líder mundial em produ-
ção de energia limpa e renovável, tendo produzido mais de 2,6 bilhões de Megawatts-hora 
(Mwh) desde o início de sua operação, em 1984. Com 20 unidades geradoras e 14.000 MW de 
potência instalada, fornece 11,3% da energia consumida no Brasil e 88,1% no Paraguai. 
 Em 2019, um dos anos mais secos na história da usina, a Itaipu produziu 79.444.510 
Mwh (79,4 milhões de Mwh). Em 2016, a produção chegou a 103.098.366 Mwh (103 milhões 
de Mwh), um novo recorde mundial de produção anual. A maior marca anterior havia sido 
estabelecida em 2013, com 98.630.035 Mwh. 
A Casa de Força concentra os equipamentos eletromecânicos responsáveis pela produção de 
energia na Itaipu. Nela estão a caixa espiral, a turbina, o gerador, o sistema de excitação e o 
regulador de velocidade. 
 
 
Fonte: Itaipu Binacional 2010. 
 A operação da usina tem o objetivo de maximizar a utilização da água (energia disponí
vel), nos períodos de baixas e altas afluências, atendendo as demandas dos sistemas elétricos 
Brasileiros e Paraguaios. 
 
3.4 Sistemas de Transmissão da Itaipu. 
 
 O sistema de transmissão de Itaipu conecta a três subestações situadas dentro da Cen-
tral (duas subestações isoladas a gás, uma de 50 Hz e outra de 60 Hz, instaladas dentro da 
Casa de Máquinas, e uma convencional de 50 Hz na Margem Direita) com os Sistemas Inter-
conectados Paraguaio e Brasileiros. 
 A partir de 2014, no setor de 50 Hz passou de seis para oito linhas de transmissão em 
500 kV, sendo quatro entre a Casa de Máquinas e a Subestação Margem Direita, com cerca de 
dois km de extensão, e quatro entre as Subestações Margem Direita e Foz do Iguaçu, com 
cerca de 9 km. No setor de 60 Hz são quatro linhas de transmissão de 500 kV, cada uma com 
cerca de 10 km, que conectam a Planta com a Subestação Foz do Iguaçu. 
 
3.5 Sistemas de Distribuição da minha cidade. 
 Sistema de distribuição da cidade de Paragominas - PA está dividido nos alimentado-
res de saída dos transformadores rebaixador da subestação da concessionária. Na entrada da 
subestação chega ao barramento uma tensão de 230kv e na saída para os alimentadores temos 
uma tensão rebaixada para 13.8KV e 34,5KV, na distribuição da cidade consta com dose (12) 
alimentadores, PR-03, PR-04, PR-05, PR-06, PR-07, PR-08, na barra de alimentação de 
13.8KV. E na barra de alimentação de 34.5KV estão os alimentadores PR-09, PR-10, PR-12, 
PR-13, PR-14, PR-15. Somente um alimentador (PR-09) que alimenta toda a zona rural da 
cidade que o mesmo distribuindo a todos os consumidores da zona rural com a distância mai-
or que 10 km do centro da cidade com o nível de tensão de 220V trifásico e 127V monofási-
co. Na cidade distribuição de energia de 13.8KV e 34.5KV na entrada dos transformadores 
com sua transformação nos secundários para 220V trifásico e 127V monofásico. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4 CONCLUSÕES 
A usina hidrelétrica de Itaipu e uma grande empresa com uma grande história. 
Sendo essa uma das principais fontes geradoras de energia no brasil, além de ter uma grande 
reserva natural que hoje também e considerando um ponto turístico. Para a engenharia nacio-
nal e um marco que deixa seu registro para o resto do pais e do mundo o potencial de nossas 
mãos de obra que trabalhou durante todo esse tempo, e que legou a todos que virão depois, 
um marco no que desrespeito a construção civil de grande porte. Para o aspecto geo politico, 
deixa uma lição de como grandes investimentos podem resultar em grandes resultados, quan-
do se trabalha respaldado com todo o arcabouço diplomático e politico, com a união entre as 
nações. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
REFERÊNCIAS 
 
 
BINACIONAL, Itaipu. “Energia Hidráulica” Disponível em: <https://www.itaipu.gov.br> 
acesso em 16 de Maio de 2020. 
 
BINACIONAL, Itaipu. “Produção Anual” Disponível em: 
<https://www.itaipu.gov.br/energia/sistemas-de-transmissao-de-itaipu> acesso em16 de 
maio de 2020. 
 
ALMEIDA, Frederico Borges de. "O Princípio de Funcionamento de uma Usina Hidrelé-
trica"Brasil Escola. Disponível em: <https://brasilescola.uol.com.br/fisica/o-principio-
funcionamento-uma-usina-hidrelet rica.htm>. Acesso em 10 de maio de 2020. 
 
FARIAS, Caroline. “Como Funciona uma Hidrelétrica” Brasil Escola. Disponível em: 
<https://www.infoescola.com/fisica/como-funciona-uma-hidreletrica/> Acesso em 16 de 
Maio de 2020. 
https://www.itaipu.gov.br/
https://www.itaipu.gov.br/energia/sistemas-de-transmissao-de-itaipu
https://brasilescola.uol.com.br/fisica/o-principio-funcionamento-uma-usina-hidrelet
https://brasilescola.uol.com.br/fisica/o-principio-funcionamento-uma-usina-hidrelet
https://www.infoescola.com/fisica/como-funciona-uma-hidreletrica/