relatorio tecnico uhe tres marias

INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO NORTE DE MINAS GERAIS - CAMPUS MONTES CLAROS

3º MÓDULO DE TÉCNICO EM ELETROTÉCNICADISCIPLINA: INSTALAÇOES ELÉTRICAS

PROFESSOR: ANTÔNIO AUGUSTO

OSÉAS LEITE SILVA

RELATÓRIO TÉCNICO:

USINA HIDRELÉTRICA DE TRÊS MARIAS

Montes Claros - MG




Abril / 2013

1. Introdução

Esse relatório foi elaborado com base na visita técnica realizada pelo curso Técnico de

Eletrotécnica do Instituto Federal do Norte de Minas Gerais – IFNMG - MG à Usina

Hidrelétrica de Três Marias, no dia 20 de abril de 2013. Na visita os alunos puderam conhecer

melhor como opera o funcionamento da usina, localizada na parte central de Minas Gerais,

compreende os municípios de São Gonçalo do Abaeté, Felixlândia, Morada Nova de

Minas, Biquinhas, Paineiras, Pompéu, Martinho Campos e Abaeté além de Três Marias tendo

partes de seus municípios alagados e formando o Circuito Turístico do Lago de Três Marias.

Sinônimo de desenvolvimento para o Brasil e, principalmente para Minas Gerais,

entrava em operação, há 51 anos, o primeiro grande empreendimento hidrelétrico do País: a

Usina de Três Marias. Com finalidades múltiplas, como produção de energia elétrica, controle

de enchentes, irrigação e melhoria nas condições de navegação do rio São Francisco, a Usina

foi a primeira grande obra da CEMIG. Localizada na região Central do estado, a UHE Três

Marias começou a ser construída em 1958 e, em 1962, entrou em operação com duas unidades

geradoras com 66 MW de potência cada. Atualmente, com mais quatro, sua potência instalada

aumentou para 396 MW, energia suficiente para abastecer 1,1 milhões de pessoas.

A barragem forma um reservatório de 21 bilhões de metros cúbicos de água, a

2.221 km acima da foz do rio e foi construída com recursos da Comissão do Vale do São

Francisco - CVSF, é administrada pela CEMIG, é considerada de grande importância para

o Brasil. A energia gerada pela usina é entregue ao Sistema Interligado Nacional - SIN, sendo

que a sua operação é coordenada pelo Operador Nacional do Sistema.

Naquela época, sem infra-estrutura adequada, foram grandes as dificuldades para

construir a usina. A comunicação era feita pelo rádio e a estrada de terra era de difícil acesso.

Entretanto, os obstáculos foram vencidos e Três Marias se tornou exemplo de obra bem

sucedida.




2. Objetivo

A visita teve como objetivo mostrar aos alunos alguns procedimentos técnicos

envolvidos no funcionamento da usina inaugurada em 1962 e considerada de grande

importância para o Brasil, uma vez que fornece 80% da energia consumida na região norte de

Minas Gerais; analisar questões relacionadas à transformação de energia, campo elétrico e

campo magnético, ou seja, como ocorre o processo de geração e transformação de energia na

usina Hidrelétrica.

3. Desenvolvimento

Os alunos e professores foram recebidos por técnicos da empresa. Lá, eles tiveram a

oportunidade de conhecer diferentes setores da usina e assistiram a um vídeo institucional

expondo vários aspectos relativos à fundação, inauguração e funcionamento da usina.

O Brasil se encontra apenas atrás do Canadá e Estados Unidos, sendo o terceiro maior

do mundo em potencial hidroelétrico.

O que é Potencial hidroelétrico?

O potencial hidroelétrico é a quantidade de rios de planalto que uma determinada

região possui, se houver muitos, significa que a chances de construir muitas usinas

hidrelétricas para o fornecimento de energia nesta região.

Na região de Três Marias há um grande potencial hidroelétrico, pelo fato de existir o

rio São Francisco, que é um dos mais importantes cursos d'água do Brasil e de toda a América

do Sul. Assim foi construída a usina hidrelétrica de Três Marias, com capacidade atual de 396

MW, altura de 75 metros, extensão de 2700 metros, área alaga de 1040 km2. A hidrelétrica de

Três Marias fornece 80% da energia consumida no norte de Minas Gerais. Pelo seu tamanho

deveria gerar mais energia, mas por ser uma usina hidrelétrica de vazão e não de queda, tem

menos aproveitamento.

Usina hidrelétrica de queda é quando sua turbina precisa de mais impacto para girar,

assim necessitando de menos massa de água. Já a usina hidrelétrica de vazão precisa de mais

massa de água para movimentar a turbina, com menos força de impacto.

Atualmente, possui 4 subestações que elevam a tensão gerada pelas turbinas de 13,8

KV para 300 KV.




É certificada nas normas OHSAS 18001, SGA 1, ISSO 9001.

A implantação da OHSAS 18001 retrata a preocupação da empresa com a integridade

física de seus colaboradores e parceiros. O envolvimento e participação dos funcionários e da

alta direção no processo de implantação desse sistema de qualidade é, assim como outros

sistemas, de fundamental importância.

Sistema de Gestão Ambiental (SGA) é uma estrutura organizacional que permite à

empresa avaliar e controlar os impactos ambientais de suas atividades, produtos ou serviços.

A ISO 9001 é uma série de normas sobre a gestão da qualidade que pode ser aplicada

a empresas, produtos e serviços.

Patrocina o programa Peixe – Vivo, Lançado em junho de 2007, como uma iniciativa

da CEMIG que prevê a expansão e criação de medidas mais efetivas para a conservação da

ictiofauna nas bacias hidrográficas onde estejam instaladas usinas da Empresa, favorecendo as

comunidades que utilizam os recursos hídricos como fator de desenvolvimento..

É fiscalizada pela Gerencia de Manutenção de Ativos de Geração Norte – MG/NT,

com sede no município de Sete Lagoas – MG. Em caso de Black-out, a UHE de Três Marias é

o ponto principal de restabelecimento da energia elétrica no estado de Minas Gerais.

A usina possui os seguintes equipamentos:

Transformadores ReservatórioTransformadores T1 e T2Tipo: MonofásicoFabricante: SIEMENSPotência: 75 MVARelação de Transformação: 13,8-13,8-289 KV

Transformadores T3 e T5Tipo: MonofásicoFabricante: SIEMENSPotência: 150 MVARelação de Transformação: 13,8-13,8-289 KV

Áreas Inundadas:- No NA máximo excepcional - 1.090,00 Km2- No NA máximo normal - 1.062,00 Km2- No NA mínimo normal - 356,30 Km2

Volume no NA máx. normal - 19.528,00 hm3Cotas:- No NA máximo excepcional - 573,40 m- No NA máximo normal - 572,50 m- No NA mínimo normal - 549,20 m

Turbinas Kaplan: No início do século XX, o aumento na demanda por energia

elétrica deixou clara a necessidade de melhorias nas turbinas. Em 1913, o engenheiro

austríaco Viktor Kaplan apresentou, pela primeira vez, a turbina de hélice, que atua de modo




inverso à hélice de um barco. A tendência das turbinas hidráulicas modernas é utilizar quedas

d'água e máquinas maiores.

Geradores Turbinas

Quantidade: 06Tipo: Eixo verticalFabricante: SIEMENSPotência Unitária: 68 MVAFator de Potência: 95%Freqüência Nominal: 60 HzNúmero de Pólos: 44 PólosSistema de Frenagem: Ar ComprimidoDiâmetro do gerador: 9.100 mmDiâmetro do rotor: 7.900 mmPeso do rotor: 226 toneladasRotação: 163,6 RPMRendimento máximo: 98,1%

Tipo: KaplanFabricante: VOITHPotência Unitária: 67,197 MWQueda nominal: 55 mRotação Síncrona: 163,6 RPMDiâmetro do rotor: 4.650 mmVazão Nominal Unitária: 135,4 m3/sComprimento do eixo: 11,5 mDiâmetro do eixo: 850 mmRendimento Máximo: 93% (queda de 50 m)




Vertedouro Tomada D'águaTipo: Superfície Controlada e Canal RevestidoExtensão: 550 mLargura: 93 mComportas: 7(11 m 13,7 m)Vazão máxima: 8.700 m3/sNível da soleira: 558,50 mFaixa de restrição: 850 a 1400 m3/s

Tipo: Estrutura de concreto em torreExtensão: 72 mAltura: 61 mComportas tipo vagãoCondutos ForçadosComprimento unitário: 258 mDiâmetro: 6,6 mQuantidade: 8 condutos

BarragemTipo de construção: Terra homogênea – enrocamentoAltura máxima: 75 mComprimento da crista: 2700 mVolume: 13,5 milhões m3Cota de crista: 576,20 m

Vetedouro com 7 comportas

Funcionamento da Geração de Energia Elétrica:

Primeiramente, capta-se água em um reservatório. Então, ela é conduzida sob pressão por

tubulações forçadas até a casa de máquinas, onde estão instaladas as turbinas e os geradores.

A turbina é formada por um rotor ligado a um eixo. A pressão da água sobre as pás do rotor

da turbina produz um movimento giratório do eixo da turbina, transformando a energia

hidráulica em um trabalho mecânico, que por sua vez aciona o gerador. O gerador é um

equipamento composto por excitador, rotor e estator. Quando a turbina gira, o excitador envia

corrente elétrica para o rotor. O rotor é uma série de grandes eletroímãs que rodam dentro do

estator. O campo magnético variável no estator gera f.e.m. e corrente induzidas, que é

http://ciencia.hsw.uol.com.br/eletroimas.htm




conduzida através de redes especiais de alta tensão até as estações de transformação de média

tensão. A partir daí é distribuída aos consumidores através de redes de baixa tensão.




4. Conclusão

Percebemos que o princípio básico de funcionamento de uma hidrelétrica é a indução

eletromagnética descoberta por Michael Faraday, no qual em um condutor em movimento

dentro de um campo magnético estático, ou em um condutor fixo dentro de um campo

magnético variável, se induz uma força eletromotriz (f.e.m.) e uma corrente em seus

terminais.

Concluímos que, quando se estuda algo, somente a teoria, não é suficiente para o

entendimento e visualização do que acontecem na prática, por isso visitas técnicas, como a

realizada na Hidrelétrica de Três Marias é de extrema importância no aprendizado. Após a

visita e durante a elaboração do relatório confirmamos conceitos, sanamos dúvidas e também

levamos como aprendizado algo que muitas vezes passa despercebido, o comportamento que

se deve ter em um ambiente como o que visitamos.

5. Referências Bibliográficas

http://pt.wikipedia.org/wiki/Usina_Hidrelétrica_de_Três_Marias

http://www.enerconsult.com.br/pt/servicos/ProjectPage.asp?

s=0000%0233%CURM_BOX&p=/pt/servicos/ProjectPage.asp&i=141&tsc=14&ith=

http://www.cemig.com.br

http://www.cemig.com.br/pt-br/A_Cemig_e_o_Futuro/sustentabilidade/

nossos_programas/ambientais/peixe_vivo/Paginas/default.aspx

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