Influência do tipo de turbina e tomada d’água na capacidade de geração das usinas hidrelétricas

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Boll, Lucas Luan
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/32424
Resumo: The best use of energy contained in the water is a search extremely important for the greatest generation of electricity, mainly in a country where an energy matrix of electrical energy is based on hydropower. The hydraulic turbine is the principal elementwhere water crosses and energy conversion occurs to transform it into electrical energy later. If the reservoir has storage and the water intake point is above the reservoir level, the plant reaches its end of life. This research will check the optimization of the installed power capacity in a hydropower plant using different models of turbines and intake point of water variation. The effects of Francis, Kaplan and Pelton turbine models and the different intake heights of water on the installed electrical power of the plants were verified, using flow and gross water head of the Binacional de Itaipu hydropower plant as a case study. For the accomplishment, this study uses constructive data of the existing dam. With the results obtained in this research, that show a mathematical similarity between turbine models used, the turbine capacity depends on it is total efficiency and the electrical energy generation capacity is directly linked to the gross water head. It was possible to imply that this case study maintained the same generation capacity for all simulated settings, which allow us to conclude that the ITAIPU hydropower plant project was implemented in order to optimize its energy generation capacity in terms of criteria water intake and turbine type.
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spelling Influência do tipo de turbina e tomada d’água na capacidade de geração das usinas hidrelétricasInfluence of the type of turbine and water intake in the generation capacity of the hydropower plantTurbinas hidráulicasEnergia elétricaEnergia elétrica - ProduçãoHydraulic turbinesElectric powerElectric power productionCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICAThe best use of energy contained in the water is a search extremely important for the greatest generation of electricity, mainly in a country where an energy matrix of electrical energy is based on hydropower. The hydraulic turbine is the principal elementwhere water crosses and energy conversion occurs to transform it into electrical energy later. If the reservoir has storage and the water intake point is above the reservoir level, the plant reaches its end of life. This research will check the optimization of the installed power capacity in a hydropower plant using different models of turbines and intake point of water variation. The effects of Francis, Kaplan and Pelton turbine models and the different intake heights of water on the installed electrical power of the plants were verified, using flow and gross water head of the Binacional de Itaipu hydropower plant as a case study. For the accomplishment, this study uses constructive data of the existing dam. With the results obtained in this research, that show a mathematical similarity between turbine models used, the turbine capacity depends on it is total efficiency and the electrical energy generation capacity is directly linked to the gross water head. It was possible to imply that this case study maintained the same generation capacity for all simulated settings, which allow us to conclude that the ITAIPU hydropower plant project was implemented in order to optimize its energy generation capacity in terms of criteria water intake and turbine type.A busca pelo melhor aproveitamento da energia contidana água é de suma importância para a maior geração de energia elétrica, tratando­se da qual o país possui uma matriz energética de energia elétrica baseada nas hidrelétricas. A turbina hidráulica é o elemento principal por onde a água passa e é nela que ocorre a conversão de energias para posteriormente transformar em energia elétrica. Caso o reservatório tenha uma redução de armazenamento e o ponto de tomada d’água fique acima do nível do reservatório, a usina chega em seu ponto de esgotamento de produção de energia. O trabalho proposto verificou a otimização da capacidade de potência instalada em uma usina hidrelétrica com a utilização de diferentes modelos de turbinas e variação do ponto de tomada d’água. Foram verificados os efeitos dos modelos de turbina Francis, Kaplan e Pelton e as diferentes alturas de tomada d’água na potência elétrica instalada das usinas, usando a vazão e queda bruta d’água da usina hidrelétrica Binacional de Itaipu como estudo de caso. Para a realização deste trabalho foram coletados os dados construtivos da barragem existente. Com os resultados obtidos nessa pesquisa, de que existe similaridade matemática entre os modelos de turbina usados, a capacidade da turbina depende do seu rendimento total e a capacidade de geração de energia elétrica está diretamente atrelada à queda bruta de água. Foi possível concluir que o estudo de caso observado manteve a mesma capacidade de geração para todos os cenários simulados, o que permite concluir que o projeto da usina hidrelétrica de ITAIPU foi realizado de forma a otimizar sua capacidade de geração de energia quanto aos critérios tomada d’água e tipo de turbina.Universidade Tecnológica Federal do ParanáMedianeiraBrasilEngenharia ElétricaUTFPRKonopatzki, Evandro AndréKonopatzki, Evandro AndréFerruzzi, YuriSantelo, Thiago NaufalBoll, Lucas Luan2023-09-19T16:01:41Z2023-09-19T16:01:41Z2022-06-20info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisapplication/pdfBOLL, Lucas Luan. Influência do tipo de turbina e tomada d’água na capacidade de geração das usinas hidrelétricas. 2023. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia de Elétrica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Medianeira, 2022.http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/32424porhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPR2023-09-20T06:06:56Zoai:repositorio.utfpr.edu.br:1/32424Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.utfpr.edu.br:8080/oai/requestriut@utfpr.edu.br || sibi@utfpr.edu.bropendoar:2023-09-20T06:06:56Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)false
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