Acreditamos no Poder da Natureza

Projeto Hidrelétrico

PORCE IIIColombia

A melhor tecnologiapara turbinas Francis de alta queda

TécnicosDados

Descriçãodo Projeto

4 x 2 MW11

322 m

360 rpm

Francis

2.500 mm

374 mca

65,30 m /sg3

Turbinas

Reguladores de Velocidade

Tubulações do conducto forçado

Quantidade x pot nciaê

Queda líquida

Velocidade nominal

Tipo

O diâmetro inicial é de 6.100 mm e na conexão à válvula esférica terminacom diâmetro de 3.100 mm.

Tipo

Componentes hidromecânicos

Válvulas

Diâmetro

Pressão de projeto

Vazão

Tipo

Comportas

Comporta radial: largura: 2.471mm, altura: 5.000mm

Comporta deslizante do descarregador de fundo:largura: 3.471mm, altura: 4.200mm.

Comportas para o túnel de adução: largura: 6.462 mm, altura: 3.400 mmEletro-hidráulico com controle PID

Esférica

Está localizado no departamento de Antioquia, na margem ocidental da cordilheira Central, nos municípios de Amalfi,

Guadalupe, Gómez Plata e Anorí, a 47 km ao nordeste da cidade de Medellín, capital de Antioquia, Colômbia.

A obra inclui uma represa de 5 m de altura do tipo enrocamento com face de concreto, túnel de desvio, vertedourocom 4 comportas radiais, obra de tomada d'agua; túnel de adução equipado com comportas, chaminé de equilíbrio,tubulações de pressão, casa de força, túneis de sucção, túnel coletor de descargas, túnel de descarga, túnel de oscilação edescarregador de fundo.

O escopo do fornecimento da IMPSA engloba as turbinas com suas válvulas de admissão, reguladores de velocidade ecomportas de descarga associadas, componentes hidromecânicos que compreendem as comportas para o túnel de adução, ascomportas radiais e deslizante do descarregador de fundo, grades para detritos, blindagem e partes revestidas e tubulações depressão que também englobam as blindagens do túnel de adução.

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A Casa de Força abriga 4 unidades geradoras de 2 MW cada uma, com a melhor tecnologia para turbinas Francisde alta queda.

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Consta de uma tubulação com bifurcadores que formam quatro ramais.

O projeto permite economizar o equivalente á 8 milhões debarris de petróleo por ano e evita a emissão de gases deefeito estufa, colaborando com a redução do aquecimentoglobal e a diminuição da contaminação ambiental.

Nome

País

Cliente

Escopo

Capacidade Nominal Instalada

Produção Anual Média

Energia equivalente

Projeto Hidrelétrico Porce III

República da Colômbia

Empresas Públicas de Medellín (EPM)

Fornecimento de equipamento

844 MW

4.254 GWh

22.000 BEP dia

O ensaio de modelo reduzido da turbina foi realizado noCentro de Investigações Tecnológicas (CIT) da IMPSA,conjuntamente com representantes da EPM eespecialistas internacionais designados.

O processo de desenvolvimento da turbina incluiu:projeto hidráulico, projeto mecânico do modelo emescala, ensaios internos, modificações de projeto atéconseguir satisfazer os requisitos de projeto e ensaiotestemunhado junto aos representantes da EPM.

Engenharia Hidráulica

Os ensaios permitiram verificar o cumprimento das garantias para este projeto e, como fato marcante, conseguiu-sesuperar em 0,60% a energia anual prevista, e também as potências máximas solicitadas pela EPM em toda a faixa deoperação da unidade. Os níveis de eficiência alcançados neste modelo permitem posicionar a IMPSA no nível maisalto do mercado para este tipo de turbinas Francis de alta queda.

Regulador de Velocidade

Engenharia Mecânica e Estrutural das turbinasAs turbinas são de eixo vertical e rotor fabricado em aço inoxidável, a caixa-espiral e o revestimento do tubo de sucção foramfabricados a partir de aço laminado soldado.

Rotor:

Caixa-espiral:

Pré-distribuidor:

Palhetas do distribuidor:

Projetado e fabricado para suportar as forças que se apresentam, tantodurante a operação normal como em disparo. Fabricado a partir de peçasfundidas em aço inoxidável soldadas entre si.

Desenhada com capacidade para resistir, sem nenhumacolaboração do concreto circundante, à máxima pressão interna de 370 mca.Todos os trechos ou virolas são conformados na sua totalidade eapresentados em fábrica para serem submetidos a estrito controledimensional.

Construído por soldagem a partir de chapas de aço-carbonoe terminado em uma única peça. O projeto inclui todas as cargas devidas àpressão d´água na caixa-espiral e cargas transmitidas pelas tampas superior einferior produzidas pela operação da máquina.

Totalmente fundidas em aço inoxidável e de altaresistência. As zonas críticas das palhetas, onde os munhões se unem ao corpo,são projetadas com o objetivo de minimizar a concentração de esforços. Osmunhões estão alojadas em mancais auto-lubrificados.

O regulador IMPSA é do tipo eletro-hidráulicodigital com controle PID. A eletrônica de controleutilizada consiste em PLCs padrão de primeiralinha, que lhe outorga alta confiabilidade e fácilmanutenção. A arquitetura do sistema consisteem controladores redundantes. Isto assegura altatolerância às falhas e evita que, diante deproblemas, a unidade geradora deixe de operar eprovoque rejeição de carga e grande perturbaçãoao sistema elétrico.

O software do sistema inclui todas as funções de controle de velocidade e potência requeridos por este tipo de unidades.

O sistema de pressão de óleo é inovador para uma máquina com esta potência dado que se baseia em acumuladores do tipo

pistão de nitrogênio trabalhando a 50 bar de pressão. Esta solução permite obter equipamentos compactos e evita anecessidade de dispendiosos sistemas de ar comprimido. Outra inovação é o uso da comunicação em série entrecontroladores e instrumentação do tipo inteligente e entre controladores entre si. Além das inovações descritas se deveutilizar, por requisitos da EPM, uma plataforma de desenvolvimento diferente de nosso padrão habitual. Isto mostra aflexibilidade das soluções dadas pela IMPSA.

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A provisão está formada por 4 válvulas esféricas instaladas a montante das turbinas, cuja principal função é a detrabalhar como prote de guarda em caso de emergência, também é utilizada para cortar o fluxo quando énecessário realizar tarefas de manutenção.

as com munhões horizontais conta, na zona de fechamento da válvula, com duplo sistema de vedação: um nolado a montante (vedação de manutenção), e outro no lado a jusante (vedação de serviço). Ambos trabalham porcontato metal-metal. Para este contou-se com a experiência da IMPSA no projeto de Água Potável para a

cidade de Nova York EEUU para o qual forneceu 5 válvulas.

Os mancais são de bronze auto-lubrificado e possuem veda para evitar possíveis vazamentos de água. O corpo éde chapa de aço carbono soldad e os cubos para apoios dos eixos são forjados em aço carbono.

A abertura é feita por meio de dois braços acionados por cilindros hidráulicos de duplo efeito, os quais também atuampara o fechamento. O equipamento consta de 3 cilindros hidráulicos, dois para o acionamento da válvula esférica e o

terceiro para a válvula agulha by-pass, incluindo as tubulações de interconexão. Possui conduto by-pass de 2”, cujafinalidade é encher a tubulação a jusante e equilibrar as pressões, antes de abrir-se a válvula.

ção

Projetad

projeto

çõesa -

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Válvula Esférica

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

www.impsa.com

IMPSA BRASILAv. Engenheiro Luis Carlos Berrini, .253

3º andar, Cidade MonçõesSão Paulo, SP - Brasil

Cep: 0457 -902Tel (+55 ) 550 5000Fax (+55 ) 5 02 4806

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IMPSA RECIFEEstrada TDR Norte, 724 Km 3,3

Distrito Industrial de SuapeCabo de Santo Agostinho, PE - Brasil

Cep.: 54590-000Tel (+55 8 ) 3087 9300Fax (+55 8 ) 3087 9372

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