Uma das maiores preocupações da humanidade com relação ao século XXI é a produção de energia elétrica para todos os habitantes do planeta.
Para obtenção de energia elétrica, as energias mais utilizadas atualmente são a MECÂNICA (através do movimento das águas, gerando a ENERGIA HIDRELÉTRICA) e a térmica ( da queima de petróleo ou carvão gerando a energia termoelétrica.
As centrais que fornecem energia para os centros consumidores são geralmente de grande porte, gerando potências elevadíssimas (milhares de kw). Entretanto seus geradores funcionam, em princípio, de maneira idêntica ao alternador.
Conforme o tipo de energia usada para fazer girar a espira (ou imã) do gerador, podemos ter entre outras , as usinas hidrelétricas, termoelétrica e nuclear.
Já sabemos que, nas atividades do dia-a-dia, são utilizadas energias de diversas modalidades: mecânica, térmica, química e elétrica. Essas formas de energia, TRANSFORMAM-SE entre si, obedecendo ao PRINCÍPIO DA CONSERVAÇÃO DE ENERGIA, cuja validade é importantíssima na Física :
Na Usina Hidrelétrica, a energia potencial da água armazenada em uma represa se transforma em energia cinética durante sua queda pela tubulação. Essa energia é usada para fazer girar uma turbina e seu movimento de rotação é transmitido ao gerador, produzindo corrente elétrica.
Vista aérea da Usina de Itaipú
As principais partes estão citadas abaixo, sendo que algumas delas podem ser identificadas na figura 3, pelos números de 1 a 8:
A barragem: tem por função barrar a água de um rio, represando-a (nº2 e 3);
As turbinas: são basicamente um eixo em torno do qual é montado um círculo de pás. O impacto da água nas pás faz o eixo girar e o movimento aciona a máquina (conforme a figura abaixo);
Vertedouro: controla o nível de água da represa, evitando transbordamentos (nº7);
Casa de Máquinas: onde estão instalados os geradores acoplados às turbinas (nº4);
Tomada de Água: conduz a água do reservatório até a turbina;
Reservatório ou Lago: surge a partir do fechamento da barragem (nº1)
Gerador: surge a partir da energia mecânica, produz energia elétrica;
Casa de Comando: local de onde se opera a usina (nº5);
Saída de Água: local por onde sai a água após passar pelas turbinas (nº8);
Subestação Elevadora: local onde se transforma a energia elétrica em alta tensão para ser transportada (nº6).
A maior usina hidrelétrica do mundo é brasileira!
É a usina de Itaipu, localizada na Bacia do Rio Paraná, com uma potência instalada de 12.600MW.
Planta da Usina Hidrelétrica de Itaipu
( Clique para Ampliar )
01- Cota 40,00m -Fundação da barragem
02- Cota: 92,40m - Acesso ao poço da turbina
03- Cota: 98,50m - Serviço auxiliar da unidade - Sistema de Água Pura
04- Cota: 98,50m - Sistema de excitação, acesso ao "housing" do gerador e regulador de velocidade
05- Cota: 108,00m - Transformadores elevadores
06- Cota: 108,00m - Piso dos geradores e salas de controle local
07- Cota: 122,00m - Sistema de ventilação
08- Cota: 127,60m - Galeria de cabos
09- Cota: 128,20m - GIS - SF6
10- Cota: 133,20m - Painéis principais do serviço auxiliar AC e sala dos geradores diesel
11- Cota: 144,00m - Serviço auxiliar da barragem
12- Cota: 214,00m - Central hidráulica das comportas
Obs.: As elevações estão referidas ao nível do mar. 3
Após a construção de uma barragem, a água do rio é represada. Ela então é conduzida por dutos que fazem a água chegar até as turbinas com uma força muito grande, capaz de girar as pás que estão ligadas por eixos a geradores, os quais também se movimentam, de modo a produzir a corrente elétrica.
Após esse processo, a energia elétrica ainda precisa passar pela subestação elevadora para que, transformada em alta tensão, possa ser transportada a grandes distâncias.
Após ser transportada, a energia elétrica precisa ser reduzida na subestação abaixadora através de transformadores. Em seguida, ela percorre as linhas de distribuição que podem ser subterrâneas ou, como é mais comum, aéreas.
Finalmente, a energia elétrica é transformada novamente para os padrões de consumo local, isto é, em 110 ou 220V, e chega às residências e outros estabelecimentos.
Fonte: www.cepa.if.usp.br
