São construídas em grandes rios com grande vazão onde a sua função é converter energia elétrica a diferença de energia potencial de uma determinada massa de água ao transferi-la entre dois pontos situados a uma altitude ou cota diferentes. Para isso é preciso fazer com que um caudal de água circule por um circuito hidráulico que ultrapassa o desnível entre dois pontos, o que habitualmente se conhece como salto, onde a água vai adquirindo velocidade à medida que a energia potencial se transforma parcialmente em energia cinética. A turbina é a encarregada de transformar essa energia cinética em energia mecânica, para que o gerador a transforme, por sua vez, em energia elétrica
ATERRAMENTO DA UHE
É o processo de conectar um condutor ou um dispositivo elétrico à terra, efetivamente fornecendo um caminho seguro e estável para o excesso de eletricidade escapar. Isso reduz o risco de choque elétrico, eletrocussão e incêndios causados por picos de tensão inesperados ou curtos-circuitos. O aterramento elétrico é um aspecto importante da segurança elétrica e desempenha um papel fundamental na proteção de indivíduos e equipamentos contra riscos elétricos. Mas o que exatamente é aterramento elétrico? Em essência, é o processo de conectar um sistema elétrico à terra para criar um caminho seguro e confiável para a corrente elétrica
FINALIDADE DO ATERRAMENTO DA UHE
Deve ser previsto um sistema de aterramento de todas as instalações da usina e respectiva subestação para a segurança do pessoal e dos equipamentos, atendendo aos seguintes requisitos:
- Assegurar um trajeto de baixa resistência às correntes de curto-circuito à terra, de modo a permitir uma rápida e consistente operação das proteções;
- Proporcionar um caminho de escoamento para terra adequado aos dispositivos de proteção contra descargas atmosféricas;
- Assegurar um retorno para terra para os geradores e transformadores ligados em estrela com neutro aterrado;
- Manter os potenciais de toque e de passo dentro de valores toleráveis. Para dimensionamento adequado do sistema de aterramento, os seguintes dados básicos deverão ser levantados no início do projeto:
• Ensaio de resistividade do solo do local da construção da PCH;
• Corrente máxima de defeito à terra na barra de alta-tensão da usina e/ou da subestação da usina, considerando-se a expansão futura do sistema;
• Impedância dos condutores e cabos para-raios e resistência de pé-de-torre das linhas de transmissão de alta tensão.
• O sistema de aterramento deve ser concebido seguindo-se as recomendações das Normas ANSI / IEEE Std 80 e ANSI / IEEE Std 665.
SISTEMA DE ATERRAMENTO DA UHE
É de fundamental importância que o aterramento contemple a integração dos aterramentos da casa de comando, barragem, RMT, subestação, prédios e estruturas metálicas da instalação, para a definição da tipologia do aterramento é importante um estudo do aterramento. Convém ressaltar a importância do sistema de proteção contra surtos, principalmente a questão dos DPS instalados nos painéis e quadros elétricos que devem atendem uma coordenação quanto a classe e tipo de proteção.
Cálculo da distribuição de corrente de falha - As tensões de toque e passo associadas à rede de aterramento são significativamente dependentes da magnitude da corrente de falha descarregada no solo pela rede de aterramento. Portanto, é importante determinar quanto da corrente de falha retorna a fontes remotas por meio dos fios terra aéreos das linhas de transmissão conectadas à usina e quanto da corrente de falha retorna a fontes remotas diretamente pelo solo ao redor da rede de aterramento.
COMPONENTES DA USINA HIDRELETRICA
- Reservatório ou lago: lugar onde a água do rio é represada pela barragem.
- Barragem: barreira física construída com a finalidade de acumular água.
- Vertedouro: permite controlar o nível de água no reservatório em períodos de cheia, podendo ter ou não comportas.
- Tomada d’agua: estrutura que permite a condução da água do reservatório para a adução nas turbinas. É equipada com comportas de fechamento e grade de proteção.
- Conduto forçado: canal que conduz a água sobre pressão para as turbinas, podendo ser externos ou subterrâneos.
- Casa de força: local onde está localizado o grupo gerador-turbina e outros equipamentos auxiliares, e onde se opera a usina.
- Turbina: a água ao atingir a turbina a faz girar ocorrendo assim, a transformação da energia hidráulica em mecânica.
- Gerador: equipamento acoplado à turbina que transforma a energia mecânica disponível no eixo dela em energia elétrica.
- Canal de fuga: canal por onde sai a água após ser turbinada.
- Subestação: local onde a energia elétrica é transformada em alta tensão através de um transformador, para que possa ser transmitida a grandes distâncias pelas linhas de distribuição. (SOARES Jr., 2013, p. 5).