Tema_3_2011
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Tema_3_2011


DisciplinaAproveitamentos Hidreletricos34 materiais53 seguidores
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UFRJ 
1 
Tema 3 - Circuito Hidráulico de Geração 
 
Heloisa Teixeira Firmo 
hfirmo@poli.ufrj.br 
 
2562-7991 
 
UFRJ 
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Sumário: 
 1. Bibliografia. 
2. Circuito hidráulico de geração. 
3. Órgãos adutores: Tomada d´água. 
4. Órgãos adutores: canais; condutos a baixa pressão 
e condutos forçados. 
5. Exemplo. 
 
 
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\uf0a7 Manuais ELB (Inventário, PCH, Viabilidade, 
Projeto Básico). www.eletrobras.gov.br 
\uf0a7Schreiber, Usinas Hidrelétricas - Editora 
Edgar Blücher, Ltda. 
\uf0a7Zulcy de Souza, Afonso H. Santos, Edson C. 
Bortoni \u2013 Estudos para Implementação de 
Centrais Hidrelétricas, Edição ELETROBRAS, 
Ltda. 
 
 
 
1. Bibliografia. 
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2. Circuito hidráulico de geração. 
 
\uf0a7Um circuito hidráulico de geração pode ser composto das 
seguintes estruturas: 
\uf0a7 canal /conduto de adução; 
\uf0a7 tomada d\u2019água; 
\uf0a7 conduto adutor; 
\uf0a7 chaminé de equilíbrio; 
\uf0a7 conduto ou túnel forçado; 
\uf0a7 casa de força; e 
\uf0a7 canal ou túnel de fuga. 
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2. Circuito hidráulico de geração. 
 
\uf0a7As dimensões do circuito hidráulico de geração são 
determinantes para a concepção do arranjo geral da usina. 
\uf0a7As estruturas que compõem o circuito hidráulico de 
geração deverão ser dispostas de forma a definir um 
conjunto o mais curto possível e que resulte em menores 
volumes de obras . 
\uf0a7O arranjo do circuito hidráulico de geração depende, 
basicamente, das características topográficas e geológicas 
do local, da vazão máxima turbinada e do deplecionamento 
máximo do reservatório. 
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2. Circuito hidráulico de geração: 
Alguns arranjos típicos. 
 
 
 Circuitos hidráulicos de geração para aproveitamentos em 
que o desnível é causado essencialmente pela barragem: 
\uf0a7aproveitamentos de baixa queda, com tomada d\u2019água e casa 
de força integradas na mesma estrutura, não existindo 
condutos forçados; 
 
 
 
 
 
 
 
UHE Esperança 
Fonte: Manual Inventário, ELB. 
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2. Circuito hidráulico de geração: 
Alguns arranjos típicos. 
 
 
\uf0a7aproveitamentos de queda média ou baixa, com tomada d\u2019água do 
tipo gravidade fazendo parte do barramento, e com condutos 
forçados parcial ou totalmente embutidos no concreto da tomada 
d\u2019água 
 
 
 
 
 
 
 
UHE Água Vermelha 
Fonte: Manual Inventário, ELB. 
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2. Circuito hidráulico de geração: 
Alguns arranjos típicos. 
 
 
 Circuitos hidráulicos de geração para aproveitamentos 
comportando derivação: 
\uf0a7aproveitamentos com derivação em canal, com canal de 
derivação, tomada d\u2019água, conduto ou túnel forçado, casa 
de força e canal de fuga 
 
 
 
 
 
UHE Erveira 
Fonte: Manual Inventário, ELB. 
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2. Circuito hidráulico de geração: 
Alguns arranjos típicos. 
 
\uf0a7aproveitamentos com derivação em conduto fechado, com 
canal de aproximação, tomada d\u2019água, conduto adutor de 
baixa pressão em túnel ou externo, chaminé de equilíbrio, 
casas de válvulas, conduto ou túnel forçado, casa de força 
subterrânea ou externa e canal ou túnel de fuga. 
 
 
 
 
Aproveitamento com derivação em conduto fechado (UHE Capivari Cachoeira) 
Fonte: Manual Inventário, ELB. 
Tomada d\u2019água 
Túnel de adução 
Chaminé de 
equilibrio 
Casa de 
Válvula 
Condutos forçados 
Casa de 
Válvula 
Casa de força 
subterrânea 
Túnel de fuga 
 
 
http://www.inag.pt/inag2004/port/a_intervencao/obras/pdf/odeleite_beliche.pdf 
Aproveitamento 
Hidráulico 
Odeleite-Beliche 
(Portugal) 
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\uf071 A chaminé de equilíbrio é um reservatório de eixo vertical, 
normalmente posicionado no final da tubulação de adução de 
baixa pressão e a montante do conduto forçado, com as 
seguintes finalidades : 
\uf0a7 em parada brusca da turbina: amortecer as variações de 
pressão, que se propagam pelo conduto forçado, o golpe 
de aríete; e; 
\uf0a7 em partida brusca da turbina: armazenar água para 
fornecer ao conduto forçado o fluxo inicial provocado 
pela nova abertura da turbina, impedindo a entrada de ar 
no mesmo, até que se estabeleça o regime contínuo. 
 
2. Circuito hidráulico de geração: 
Chaminé de equilíbrio. 
 
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\uf0a7 Golpe de ariete: fenômeno oscilatório 
amortecido que ocorre sempre que a velocidade 
do escoamento é modificada quando se atua no 
distribuidor da turbina; 
\uf0a7 Quando necessário, a chaminé de equilíbrio 
deve ser instalada o mais próximo possível da 
casa de força, para reduzir o comprimento do 
conduto forçado e diminuir os efeitos do golpe 
de ariete . 
\uf0a7 Ariete vem de áries: 
 
2. Circuito hidráulico de geração: 
Chaminé de equilíbrio. 
 
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Golpe de ariete 
exemplo: descargas residenciais 
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2. Circuito hidráulico de geração: 
Alguns arranjos típicos. 
 
 
\uf0a7Canal X conduto fechado de baixa pressão: depende de 
análise econômica, levando também em conta a eventual 
utilização do material escavado na construção de barragens 
de aterro. 
\uf0a7De modo geral, a derivação em canal é recomendada para 
aproveitamentos com pequenas depleções do reservatório 
e quando a topografia é suave. 
\uf0a7A solução em conduto fechado é quase sempre 
recomendada quando o caminho mais curto entre o 
reservatório e a casa de força for caracterizado por 
topografia montanhosa e com cobertura de rocha maior 
que três vezes o diâmetro do túnel. 
 
 
 
 
\uf0a7UHE Erveira 
\uf0a7Fonte: Manual Inventário, ELB. 
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2. Circuito hidráulico de geração: 
Alguns arranjos típicos. 
 
 
\uf0a7Canal X conduto fechado de baixa pressão. 
\uf0a7Aproveitamento com derivação em canal pode exigir uma 
estrutura de controle extra (câmara de carga), enquanto 
que com derivação em túnel exige chaminé de equilíbrio e 
válvulas . 
Camara de carga da UHE Santa Clara 
http://images.google.com/imgres?imgurl=http://www.panoramio.com/photos/original/10137720.jpg&imgrefurl=http://www.pan
oramio.com/photo/10137720&usg=__RHMgkkLm9Koi7kN37XTEFwits_s=&h=1182&w=1748&sz=1640&hl=pt-
BR&start=11&um=1&tbnid=YEY0GjzyK7BCDM:&tbnh=101&tbnw=150&prev=/images%3Fq%3Dc%25C3%25A2mara%2Bde
%2Bcarga%26hl%3Dpt-BR%26rls%3Dcom.microsoft:pt-BR:%26rlz%3D1I7ADBF_pt-BR%26sa%3DN%26um%3D1 
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2. Circuito hidráulico de geração: 
Alguns arranjos típicos. 
 
\uf0a7Canal de adução: O canal de adução pode ser classificado 
em: 
\uf0a7canal de aproximação \u2014 curto \u2014 sem necessidade de 
dimensionamento, tem apenas a velocidade do escoamento 
verificada se esta é maior que a mínima, da ordem 1,0 a 
1,5 m/s; e 
\uf0a7canal de derivação \u2014 muito longo \u2014 em geral ligando dois 
rios ou dois pontos do mesmo rio, tipicamente 
acompanhando curvas de nível e escavado em ombreira, em 
alguns casos com aterro lateral. 
 
 
 
 
 
\uf0a7UHE Erveira 
\uf0a7Fonte: Manual Inventário, ELB. 
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3. Órgãos adutores: Tomada d´água 
 
 
\uf0a7Tomada d´água: 
\uf0a7Os tipos de tomada d\u2019água mais usuais são: 
- torre; 
- gravidade; e 
- integrado à casa de força. 
\uf0a7Tomadas d\u2019água tipo torre são geralmente empregadas em 
aproveitamentos onde se utiliza o túnel de desvio também 
para adução. 
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\uf0a7Tomada d´água: 
 
\uf0a7 Tomadas d\u2019água do tipo gravidade são integradas à 
barragem e a adução é feita para condutos forçados 
externos. 
3. Órgãos adutores: Tomada D´água. 
 
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\uf0a7Tomada d´água: 
 
\uf0a7 Uma variação é o tipo gravidade aliviada, normalmente 
apoiada em maciço rochoso. Este tipo de tomada d\u2019água 
tem basicamente o mesmo perfil da tomada tipo gravidade 
e a adução é feita para túneis, sejam eles forçados ou não. 
O espaçamento entre as unidades é aumentado para 
garantir a estabilidade da escavação subterrânea. 
3. Órgãos adutores: Tomada D´água. 
 
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3. Órgãos adutores: Tomada D´água. 
\uf071 Finalidades : 
\uf0a7 Captar e conduzir a água aos órgãos adutores e daí às 
turbinas; 
\uf0a7 Impedir a entrada de corpos flutuantes, que possam 
danificar as turbinas; 
\uf0a7 Fechar a entrada quando necessário. 
\uf071 Deve ter forma que reduza as perdas de carga ao mínimo 
possível em todos os trechos. 
\uf071 É aconselhável