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Aproveitamento HidrelĂŠtrico

BELO MONTE Brasil

A central de maior potĂŞncia no Brasil e a terceira no mundo.

Acreditamos no Poder da Natureza


Descrição do projeto

Nome Belo Monte País Brasil Cliente Consórcio Norte Energia Escopo Equipamento “Chave na Mão” Capacidade Instalada 11.233 MW Produção Média Anual 37.824 GWh Energia Equivalente 181.300 BEP dia

Belo Monte será a maior Central Hidroelétrica do sistema elétrico brasileiro e a terceira maior do mundo. Ela gerará mais de 35.000 GWh por ano e será um pilar energético fundamental para o crescimento do Brasil. É uma aposta pelo desenvolvimento sustentável, priorizando a energia limpa sobre outros tipos de geração de energia elétrica. Sua localização privilegiada no Estado do Pará facilita a integração com o sistema interconectado nacional. Como prova da capacidade tecnológica da IMPSA, os modelos desenvolvidos pela empresa para este projeto são os mais eficientes dentre os que se ofereceram ao Consórcio Norte Energia numa licitação que contou somente com os líderes da indústria. IMPSA fornecerá o equipamento eletromecânico em condições “chave na mão” de 4 das 18 unidades de 650 MW cada. O fornecimento inclui os sistemas de regulação e excitação, equipamentos associados ao gerador, os condutos forçados para as 18 unidades e equipamentos de levantamento de peças. Para maximizar o conteúdo local de sua proposta, a IMPSA ampliou seus Centros de Produção no Brasil, no estado de Pernambuco, com uma nova Planta Hydro no Porto de Suape. O novo centro de produção conta com máquinas e ferramentas de última geração para a fabricação de componentes de alto valor agregado. Para este empreendimento foram contratados mais de 500 colaboradores locais de diversas especialidades que foram capacitados mediante uma completa e efetiva transferência de tecnologia. Com a execução de Belo Monte, Norte Energia aporta uma solução sustentável à crescente demanda energética brasileira que em 2010 aumentou a um ritmo de 7,8% e alcançará 829,5 TWh em 2019, ano em que estarão funcionando todas as máquinas da Central Hidroelétrica Belo Monte abastecendo 40% do consumo residencial de todo o Brasil.


Características Técnicas

Turbinas

Sistemas de Excitação

Tipo

Francis

Quantidade x capacidade

4 x 650 MW

Queda líquida nominal

87 m

Velocidade de rotação

90 rpm

Diâmetro do rodete

8.230 mm

Velocidade de disparo

165 rpm

Estático, de alta resposta inicial

Tipo

Condutos Forçados Quantidade

18

Diâmetro Interno

11.600 mm

Comprimento

115 m

Peso total

20.000 t

Reguladores de Velocidade Tipo

Eletro-hidráulico com controle PID

Geradores

Equipamentos Levantamento Ponte Rolante Principal da Casa de Força

2 pontes com capacidade de 800 t (400 t cada uma)

Quantidade x capacidade

4 x 713 MVA

Ponte rolante auxiliar

2 pontes com capacidade de 80 t

Tensão de geração

18 kV

Pórtico porto da obra

capacidade de 410 t

Freqüência

60 Hz

Outros equipamentos tais como guindastes, pórticos e monotrilhos

Turbinas Projeto Hidráulico O ensaio do modelo reduzido da turbina de Belo Monte foi realizado no Laboratório de Hidráulica do Centro de Pesquisas (Investigações) Tecnológicas (CIT) da IMPSA. Os requerimentos do projeto, tais como eficiência, cavitação, disparo, flutuações de pressão, empuxos e torques hidráulicos em distintos componentes foram verificados por meio dos ensaios do modelo montado no Banco Universal de Alta Queda do Laboratório de Hidráulica.


Regulador O regulador IMPSA é do tipo eletro-hidráulico digital com controle PID. A eletrônica de controle utilizada consiste em PLCs padrão de primeira linha em configuração redundante Hot Stand-by, a qual proporciona alta confiabilidade e fácil manutenção. O software do sistema inclui todas as funções de controle de velocidade e potência requeridas para este tipo de unidades.

Desenho Mecânico A caixa-espiral é fabricada com chapas de aço soldadas, desenhadas para a máxima pressão de trabalho. O prédistribuidor é formado por duas placas paralelas e 24 pás fixas soldadas a elas. Finalmente, a caixa-espiral é ensaiada no lugar com a pressão de desenho. O distribuidor tem 24 palhetas operadas por 2 servomotores através de um anel de regulação; o mecanismo de regulação e as palhetas estão equipadas com buchas autolubrificadas. O rotor é fabricado a partir de componentes fundidos de aço inoxidável martensítico.

Geradores Sua missão é transformar a energia mecânica da turbina em eletricidade permitindo sua transmissão aos centros de consumo. São máquinas síncronas de pólos salientes, trifásicas e de eixo vertical, com uma capacidade unitária de 713 MVA, 90 rpm e uma tensão nominal de 18 kV. A potência específica é de 8,5 MVA por pólo, transformando-as em máquinas de elevada complexidade tecnológica. O dimensionamento integrado foi efetuado por meio do sistema experto ARGEN, totalmente desenvolvido pela IMPSA, o qual permite também a análise do comportamento da máquina, tanto em estado estacionário como transitório, e em condições normais e de falha. Esta ferramenta sintetiza todas as capacidades necessárias para criar um alternador deste tipo: eletromagnetismo, circuitos elétricos e magnéticos, mecânica dos fluidos e transmissão de calor, elementos de máquinas, resistência de materiais e fadiga, (lubrificantes–desgaste–mancais), estabilidade da linha de eixos, vibrações e comportamento oscilatório. O rotor é formado por uma estrela soldada, um anel de chapas estampadas empilhadas (para permitir uma ventilação radial), e os pólos indutores que geram o campo magnético rotante no entreferro da máquina.


Sistema de Excitação Este sistema está composto pelos seguintes elementos: Sistema de regulação digital: Possui dois autômatos, ambos executando os canais de regulação manual/automático, e controladores de corrente de campo associados a cada ponte retificadora de SCR (tiristores). Esta estrutura 100% redundante, garante um controle independente a nível de entradas/saídas e canais de regulação, bem como a nível dos controladores de correntes. Sistema de controle de potência: Está formado por duas pontes retificadoras em configuração de reserva fria, a fim de garantir uma dupla redundância de potência, mas sem colocar em risco o resto dos SCR diante de uma falha elétrica próxima aos retificadores. Cada retificador possui sua unidade de troca de calor ar/ar, bem como seus sistemas de proteção individual. Descarga de campo: Diante de uma parada normal operativa, o sistema realiza uma desexcitação rápida mediante o atraso de pulsos de disparo no retificador, sem a abertura do interruptor de campo. A energia armazenada no rotor é devolvida ao transformador de excitação. Diante de uma parada de emergência, o sistema realiza uma desexcitação rápida mediante a abertura do interruptor de campo descarregando a energia armazenada do rotor em um resistor não-linear. Transformador de excitação: É do tipo bobina encapsulada em resina epóxi e está protegido por uma cela, ligada ao duto de fases segregadas. Desenhada especialmente para resistir às correntes harmônicas geradas pela ponte retificadora. Os transformadores de corrente num primeiro momento permitem uma proteção contra sobrecorrentes.

Este projeto é mais um exemplo do compromisso da IMPSA em prover soluções integradas para a geração de energia elétrica a partir de recursos renováveis.


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ISO 9001 :: ISO 14.001 :: OHSAS 18.001

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Projeto hidrelétrico Belo Monte