UHEs Derivadas: descrição, princípio de funcionamento, onde são utilizadas

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificação: 2023-12-17 10:38

Estruturas hidrotécnicas têm sido usadas desde a antiguidade para gerar energia. Atualmente, uma direção separada de estações de derivação também está se desenvolvendo com sucesso. São estruturas caracterizadas por uma infraestrutura de drenagem especial que permite um controle de vazão mais eficaz mesmo em condições geográficas difíceis. No nível básico, a decodificação da usina hidrelétrica é aplicável a eles - uma usina hidrológica.

Principais componentes de sistemas derivacionais

A infraestrutura funcional das UHEs desse tipo é formada por instalações de água e energia. A base da parte de pressão de água é composta por tomadas, vertedouros e tanques de armazenamento. Entre esses hidrossistemas, a água é transferida da parte superior dos rios por meio de canais artificiais para os reservatórios. Quanto às instalações de energia como parte das UHEs de desvio, elas são mais frequentemente representadas porconduítes especiais que garantem o escoamento dos fluxos para os equipamentos receptores em prédios hidráulicos.

Equipamentos desses edifícios com mecanismos geradores de energia são de fundamental importância em termos de produção de energia. Em particular, podem ser turbinas hidráulicas com transformadores, bem como equipamentos mecânicos que atuam como consumidor final de energia. Em ambos os casos, parte da eletricidade gerada é destinada ao atendimento da operação da infraestrutura comum, que inclui sistemas de controle com automação, aparelhagem e sistemas de desligamento de emergência.

Componentes auxiliares em usinas hidrelétricas de desvio

Este conjunto de partes estruturais e estruturas da estação tem como objetivo fornecer condições básicas para a operação de usinas hidrelétricas funcionais. Podem ser canais de esgoto, bandejas, túneis, instalações administrativas, etc. A base é composta por estruturas técnicas, pelas quais ocorre a drenagem do rio. Em tal sistema, são fornecidas estruturas para desaguamento com jumpers e válvulas de controle de barreira. Por exemplo, em algumas UHEs de desvio existem estruturas de proteção e passagem de peixes, graças às quais peixes de um determinado tamanho podem passar para áreas de desova, bem como na direção oposta. Durante o período de construção da estação, também são utilizadas estruturas temporárias para fornecer capacidades e condições técnicas para as atividades de construção, instalação e reparo.

Princípio de operação da estação

Ao contrário do sistema clássico de barragens, o desvio envolve a criação de um canal totalmente artificial com fluxo desviado. O nó de trabalho em forma de ramal de drenagem afasta parte do córrego do leito do rio em direção à jusante. Além disso, a seção a jusante nem sempre é capaz de fornecer potência de cabeça suficiente em condições naturais, portanto, bombas adicionais são frequentemente conectadas - como regra, em sistemas fechados. No que diz respeito às abordagens da mecânica de geração de energia, o princípio de funcionamento de uma central hidroelétrica de desvio corresponde a um esquema de barragens. Contornando o canal de drenagem, o fluxo é direcionado para hidrogeradores, onde, devido ao trabalho mecânico, é gerada corrente. Novamente, a energia mecânica pode ser direcionada ao objeto final de entrega de água - isso já depende da finalidade da estação.

Tipos de HPPs de desvio

Existem os seguintes sinais de classificação das usinas hidrelétricas de desvio:

• Por potência. As usinas de baixa potência geram energia de até 30 MW, média - até 300 MW e alta potência - até 1000 MW.
• Por força de pressão. Os de baixa pressão fornecem uma força de cabeça de até 30-50 m, os médios - até 100 m e os de alta potência - de 300 m.
• Por design. Normalmente, as usinas hidrelétricas de tipo túnel fechado e de desvio do tipo aberto são distinguidas, mas na prática, sistemas combinados com inclusão parcial de estruturas de fechamento superior são frequentemente encontrados.
• Altura dos jumpers. Um parâmetro individual que é definido no projetodocumento baseado em estudos do canteiro de obras da UHE. No entanto, os sistemas de canal, costeiro e de planície de inundação são fundamentalmente diferenciados. Os dois últimos layouts diferem por fornecerem as ensecadeiras mais altas, projetadas para conter ou passar fluxos no caso de um aumento descontrolado dos níveis de água.

Áreas de aplicação

As usinas hidrelétricas desse tipo podem ser utilizadas para diversas necessidades da indústria e da economia. A seleção de características para a construção de uma determinada instalação é determinada pelas condições geográficas e climáticas locais, bem como pelos requisitos da fonte de consumo de energia. Onde as usinas de desvio são usadas na Rússia? Tradicionalmente, são escolhidos locais com grande declividade do fluxo do rio, após o que são criadas condições artificiais para derivação. O terreno montanhoso e, em particular, o norte do Cáucaso, não é considerado, em princípio, a região mais favorável para a colocação de instalações de energia, mas é aqui que se concentram as principais capacidades devido às condições favoráveis para a criação de um sistema de drenagem natural com forte pressão. Além disso, em áreas com terrenos difíceis, parte das estruturas incluídas na infraestrutura hidrelétrica são realizadas no subsolo. Esta solução oferece não apenas vantagens estruturais, mas também econômicas. Na Península de Kola e na Carélia, são usadas instalações hidrelétricas abertas no meio da montanha.

Conclusão

Como fonte de energia alternativa, as usinas hidrelétricas de desvio têm muitas vantagens. São geradores ecologicamente corretos e suficientemente potentes, capazes deperíodos de tempo para atingir o desempenho máximo. Os problemas de utilização de tais UHEs, por sua vez, devem-se à sua complexidade estrutural e aos altos custos de manutenção. Além disso, requisitos rigorosos para a localização de usinas hidrelétricas de desvio também criam dificuldades logísticas adicionais na transmissão de eletricidade por longas distâncias. Apesar disso, os diagramas esquemáticos dessas usinas hidrelétricas ainda são considerados promissores e em alguns setores se justificam plenamente como um excelente modelo para uma fonte confiável de energia barata.