Sumário. Prefácio... Simbologia...

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1 Sumário Prefácio.... Simbologia... V VII Capítulo 1 Energia Hidráulica Modelagem Sistema Equivalente Hidromecânico Hipóteses Energias Potências Bruta e Disponível Energia Perdida no Sistema de Admissão Potências e Rendimentos Energia Hidráulica de um Rio Potência e Energia Teórica Média Potência e Energia Teórica Média de Aproveitamento em Cascata Aplicação Exercícios Referências Capítulo 2 Implantação de Centrais Hidrelétricas Sinopse Classificação das Centrais Hidrelétricas Benefícios e Vantagens das PCH Geração Hidrelétrica Etapas de Estudo e Projetos para Implantação de CH Segundo a Eletrobras Interligação dos Estudos e Projeto Estudos Gerais Topográfica Hidrológicos... 29

2 XXX Centrais Hidrelétricas Implantação e Comissionamento Geológicos e Geotécnicos Ecológicos e Socioeconômicos Mercado Projeto Especificações Tipos de Arranjos Centrais Hidrelétricas de Baixa Queda Centrais Hidrelétricas Maré Motriz Obras Civis Equipamentos Mecânicos e Hidromecânicos Equipamentos Elétricos Análise Econômico-Financeira Fluxogramas para Implantação Procedimento Geral para Elaboração do Projeto Básico de PCH Requisitos Gerais Memorial Descritivo Desenhos Exercícios Referências Capítulo 3 Estudo Hidrenergético Reservatórios Hidrologia Aplicada à Geração Introdução Levantamento e Disponibilidade de Dados Postos fluviométricos Apresentação dos dados Complementação de séries Transposição de Vazões Caracterização Estatística das Vazões Fluviograma Curva de duração de vazões Períodos crítico, crítico de ciclo completo, seco e úmido Diagrama de Rippl Regularização de Vazões Método geral Método especial Vazões Extremas Níveis Quedas Considerações Nível Máximo Normal Deplecionamento do Reservatório Nível da Água Normal de Montante Níveis da Água de Jusante Quedas

3 SUMÁRIO XXXI Algoritmo Aplicação Vazão de Projeto Potências Campo de Funcionamento Benefícios Energias Custos Critérios de Motorização Critério da vazão firme Critério do fator de capacidade metodologia simplificada Análise de critérios para determinação do f cp em estudos de inventário Critério da maximização do benefício líquido Critério da média-variância Estudos Complementares para a Motorização Efeito da regularização diária Técnicas de simulação Potências Guia Prático para Avaliação Expedita de Potencial Hidráulico Objetivos Conteúdo Base Teórica Algoritmo Dados de entrada Roteiro e decisões Saída Aplicação do Algoritmo Dados de entrada Cálculos e decisões Comentários Recomendações Exercícios Referências Capítulo 4 Obras Civis Equipamentos Hidromecânicos Barragens Conceitos Tipos Condições de Carregamento Estabilidade Cálculo e Projeto Considerações Hipóteses Exemplo do cálculo de estabilidade de barragem de concreto Algoritmo Aplicação Extravasor (Vertedouro ou Vertedor) Tomada da Água Comportas Conceito Classificação Tipos Escolha do Tipo

4 XXXII Centrais Hidrelétricas Implantação e Comissionamento Cargas Base Teórica das Cargas Hidrostáticas Tipos de Carregamento Tensões Admissíveis Vazão Através da Comporta Conteúdo da Memória de Cálculo Aplicação Elementos fornecidos e fixados Tensão na chapa do paramento Cálculo das vigas horizontais Grade de Tomada da Água Características Cargas Tipos de Carregamento Tensões Admissíveis Espaçamento entre Barras Verticais Vibrações Perda de Carga Custo Aplicação Elementos fornecidos e fixados Cálculo estrutural das barras verticais Cálculo estrutural das barras horizontais Análise de vibração Válvulas Conceito Tipos Nomenclatura Cargas Dimensionamento Cargas Hidrostáticas Carga do Peso da Válvula Carga de Aperto Carga do Contrapeso Resumo das Cargas para Estudos Preliminares Tensões Recomendadas Vazão Desvio do Rio Considerações Altura de Ensecadeira Método de recorrência Método expedito Algoritmo Aplicação Outros Componentes Exercícios Referências

5 SUMÁRIO XXXIII Capítulo 5 Sistema de Baixa Pressão Operação de CH Regime Transitório Golpe de Aríete Tempo Hidráulico do Conduto Comprimento Máximo do Conduto Forçado Canais Conceitos Energia Cinética Velocidades Equação Geral dos Canais Canais para CH Algoritmo Aplicação Desarenador Características Equacionamento Algoritmo Aplicação Câmara de Carga Conceitos Objetivos Partida Brusca Parada Brusca Algoritmo Aplicação Comentários Conduto de Baixa Pressão Túnel Forçado de Seção Circular Chaminé de Equilíbrio Critérios Dimensões Variações do Nível Período de Oscilação Algoritmo Aplicação Exercícios Referências Capítulo 6 Sistema de Alta Pressão Conduto Forçado Tipos e Limitações Diâmetro Algoritmo Comentários Entrada de dados Calcular Saída Aplicação

6 XXXIV Centrais Hidrelétricas Implantação e Comissionamento 6.2 Blocos de Apoio (Selas) e de Ancoragem Esquemas, Convenções e Distâncias Esquemas e convenções Distância entre selas de concreto Distância entre blocos Blocos de Apoio (Selas) Características Forças Estabilidade Algoritmo Aplicação Blocos de Ancoragem Características Forças Estabilidade Algoritmo Aplicação Vibrações em Condutos Forçados Origem das Vibrações Modos de Vibração Formulário Algoritmo Dados de entrada Roteiro Saída Aplicação Considerações Dados de entrada Roteiro Cálculos Saída Comentários Otimização de Condutos Forçados Exercícios Referências Capítulo 7 Grupos Geradores Tipos Componentes Turbinas Hidráulicas TH Classificação Tipos Turbinas Hidráulicas de Ação Turbinas Hidráulicas com Rotor Francis Turbinas Hidráulicas com Rotor Axial Turbinas Hidráulicas Tubulares Conceito tipos Grupo gerador S

7 SUMÁRIO XXXV Grupo gerador bulbo Grupo gerador poço Grupo gerador straflo Turbinas Hidráulicas Cinéticas Equação Fundamental Rotação Específica Campo Operacional Altura de Sucção Rotação de Disparo Número de Pás de THA Dimensões de Montagem Dimensão característica Espiral de seção transversal circular Espiral de seção transversal trapezoidal Tubo de sucção Grupo tubular Volante Escolha do Tipo de TH Roteiro Aplicação Número de Grupos Geradores Critérios e Limitações Determinação Preliminar Algoritmo para Número de GG, TH com Caixa Espiral Considerações e limitações Algoritmo Aplicação Algoritmo para Número de Grupos Bulbos Considerações e limitações Algoritmo Aplicação Geradores Elétricos GE Classificação Tipos Características gerais Análise dimensional Especificação Mínima Potência nominal Tensão nominal Fator de potência nominal Reatância de eixo direto Rotação nominal Características físicas Arranjos de Montagens Graus de Proteção Circuitos de Refrigeração Sistemas de Excitação

8 XXXVI Centrais Hidrelétricas Implantação e Comissionamento Dimensionamento das Fundações dos GE Especificações Adicionais Ensaios de rotina Ensaios de tipo Reguladores de Velocidade RV Conceitos Tipos Características Reguladores de Tensão RT Supervisão de CH Subestações Sistemas Auxiliares Exercícios Referências Capítulo 8 Casa de Máquinas Sistema de Descarga Casa de Máquinas Etapas Fases Projeto Básico Dados Roteiro Sistema de Descarga Descarga das TH Descarga de Extravasores, Válvulas e Comportas Exercícios Referências Capítulo 9 Apêndice Perdas de Energia Energia Específica Perdida nos Trechos Retos dos Condutos Energia Específica Perdida nas Singularidades Coeficientes de Perda Específica de Energia nas Singularidades Reservatório conduto Estreitamento e alargamento brusco Estreitamento e alargamento gradual Curva circular com θ < Curva circular de Desvios Bifurcação com cantos vivos e arredondados seções circulares Bifurcação com redução e reduções simétricas seções circulares Juntas de dilatação Válvulas Grades Comissionamento de Centrais Hidrelétricas Introdução

9 SUMÁrio XXXVII Modelo Geral de Plano para Ensaio de Recepção Modelo de Plano para Ensaio de Recepção de TB Determinação das Quedas Líquidas para TB Determinação das Potências Hidráulicas para TB Determinação dos Rendimentos no Eixo da TB Determinação do Rendimento Ponderado da TB Relatório dos Ensaios de Comissionamento de GB Roteiros para Estudos de Implantação Roteiro Geral Síntese Roteiro para PCH Diretrizes Gerais para Elaboração de Manuaus de Operação e Manutenção de PCH Diagnóstico e Providências Diretrizes e Recomendações para Manual de Operação Definições Necessidades Operação da PCH depois de parada de todas suas unidades Parada normal de uma unidade Parada normal de todas as unidades Parada de emergência de uma unidade Parada de emergência de todas as unidades Diretrizes e Recomendações para Manual de Manutenção Necessidades e Conteúdo Diretrizes Programação Referências Índice Alfabético