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Centrais Hidrelétricas: Tipos, Características e Potência Gerada, Resumos de Ciências da Terra

Este documento fornece informações detalhadas sobre centrais hidrelétricas, incluindo tipos, classificação com base na potência, queda, forma de captação e utilização de vazões, função no sistema, características básicas das grandes uhes e análise energética. Além disso, fornece dados do empreendimento para as usinas hidrelétricas santo antônio, jirau e samuel.

Tipologia: Resumos

2021

Compartilhado em 30/09/2021

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carlos-if0 🇧🇷

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CENTRAIS HIDRELÉTRICAS
Para a realização de um aproveitamento hidrelétrico é necessária a
existência de uma vazão hidráulica Q (m3/s) e um desnível H (m);
A água para sua utilização encontra-se nos mares, rios e lagos,
cujas vazões são totalmente variáveis, com enormes diferenças entre
seus valores mínimos e máximos. Sua uniformização é desejável,
tornando-se possível através de reservatórios;
Os desníveis necessários podem ser naturais ou artificiais, sendo
estes obtidos pelas barragens, que podem proporcionar
simultaneamente a constituição de reservatórios regularizadores de
vazões;
APRESENTAÇÃO ROTEIRO GTD-04
(Ano 2021 - SEMESTRE 2020-2)
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CENTRAIS HIDRELÉTRICAS

  • (^) Para a realização de um aproveitamento hidrelétrico é necessária a

existência de uma vazão hidráulica Q (m

3

/s) e um desnível H (m);

  • (^) A água para sua utilização encontra-se nos mares, rios e lagos,

cujas vazões são totalmente variáveis, com enormes diferenças entre

seus valores mínimos e máximos. Sua uniformização é desejável,

tornando-se possível através de reservatórios;

  • (^) Os desníveis necessários podem ser naturais ou artificiais, sendo

estes obtidos pelas barragens, que podem proporcionar

simultaneamente a constituição de reservatórios regularizadores de

vazões;

APRESENTAÇÃO ROTEIRO GTD-

(Ano 2021 - SEMESTRE 2020-2)

  • (^) Basicamente, uma central hidrelétrica é composta das seguintes partes:
    • (^) Barragem; Captação e condutos de adução de água; Casa de máquinas; Restituição de água.
  • (^) O grau de complexidade de cada uma dessas partes depende de diversos fatores, tais como a potência, a localização da casa de máquinas em relação à captação e à restituição, etc.

CENTRAIS HIDRELÉTRICAS

Tipos de Centrais Hidrelétricas (CONTINUAÇÃO) e) Quanto à sua função no sistema: e.1) centrais de base; e.2) centrais flutuantes; e.3) centrais de ponta. Características básicas das grandes UHES:

  • (^) providenciam reserva girante para situações de emergência ocorridas no sistema e condições de suprir o pico de demanda;
  • (^) economia de escala são altas: em particular, para instalações com grandes reservatórios, o custo marginal de capacidade adicional de geração tende a ser irrisório;
  • (^) possuem grande energia firme;
  • (^) apresentam maiores problemas ambientais

POTÊNCIA GERADA E ENERGIA PRODUZIDA

  • (^) As principais variáveis de uma central hidrelétrica (CH) que atuam diretamente na potência elétrica possível de ser gerada são a altura da queda d’água e a vazão da água passando pelas turbinas;
  • (^) A análise energética de um aproveitamento hidrelétrico permite verificar que a energia útil será relacionada praticamente apenas com a energia potencial disponível, e que a potência elétrica possível de ser obtida é dada por:

Onde:

TOT = rendimento total do conjunto;

g = aceleração da gravidade: 9,8 m/s^2 ; Q = vazão (m 3 / s); H = queda bruta (m); P = potência elétrica (kW)

P g Q H

TOT

7 Dados do Empreendimento – UHE Santo Antônio DADOS HIDROMETEROLÓGICOS

  • (^) Área de Drenagem: 988.873 km^2 ;
  • (^) Precipitação média anual: 2.173,70 mm;
  • (^) Vazão máxima registrada (média mensal): 47.069 m^3 /s;
  • (^) Vazão mínima registrada (média mensal): 2.788 m^3 /s; VERTEDOURO PRINCIPAL
  • (^) Capacidade: 84.000 m^3 /s TURBINAS
  • (^) Tipo: Bulbo com rotor Kaplan;
  • (^) Potência unitária nominal ( 4 pás): 74,80 MW;
  • (^) Potência unitária nominal (5 pás): 71,05 MW;
  • (^) Queda de referência: 13,90 m;
  • Rendimento máximo ( 4 pás): 95%;
  • (^) Rendimento máximo (5pás): 94%; GERADORES
  • (^) Potência unitária nominal: 82.250 kVA;
  • Tensão nominal: 13,8 kV;
  • (^) Rendimento máximo: 98,2%;
  • (^) Fator de potência: 0,90. FONTE: CSAC: Consórcio Santo Antônio Civil

8 Dados do Empreendimento – UHE Santo Antônio Disponível em: https://www.santoantonioenergia.com.br/ - Consulta feita no dia 09/07/

10 DADOS DA UHE SAMUEL Disponível em: https://www.sondotecnica.com.br/case/usina-hidreletrica-de-samuel/ - Acessado em 09/07/

Exemplo de Aplicação, com resolução no quadro

De acordo com Müller (1995):