É da água do rio que vem a força capaz de produzir energia. E é da WEG que vêm as soluções que ajudaram a colocar em funcionamento, em fevereiro deste ano, uma Pequena Central Hidrelétrica (PCH) instalada em Lídice, no Rio de Janeiro, abrangendo a divisa de Rio Claro (RJ) e Bananal (SP). Com baixo impacto ambiental e custo reduzido, se comparadas às hidrelétricas tradicionais,as PCHs são consideradas excelentes geradoras de energia limpa e renovável, que contribuem para o progresso sem interferir agressivamente no meio ambiente.

Com mais de 60 anos de experiência e mais de 2 mil turbinas já instaladas, a Hidráulica Industrial Ltda. (HISA) faz parte do grupo WEG desde 2007. A alta confiabilidade e o rendimento dos seus produtos são garantidos pela utilização de equipamentos de última geração. Suas turbinas Francis são projetadas com rotor simples para eixo vertical ou horizontal, ou com rotor duplo para eixo horizontal. O modelo é adequado para operar entre quedas de 10 até 200 metros. São as turbinas que transformam a energia sinética da água em energia mecânica. No caso da PCH Braço, a HISA forneceu, além das turbinas, produtos da sua linha de hidromecânicos para PCHs, como unidades hidráulicas para os reguladores de velocidade; reguladores eletrônicos, que ajustam a velocidade de operação da turbina; e válvulas borboleta, que servem para fechar o fluxo de água que vai para a turbina em caso de manutenção ou emergência.

Para atender a PCH Rio do Braço Energética S/A, a WEG/HISA forneceu os principais equipamentos eletromecânicos da casa de força, incluindo turbinas Francis horizontais, hidrogeradores, painéis e cubículos, sistema supervisório e transformador elevador. É a primeira usina com fornecimento completo em parceria WEG/HISA.

Cuidado com o meio ambiente

As Pequenas Centrais Hidrelétricas (PCHs) têm vantagens quando o assunto é meio ambiente. Normalmente instaladas em regiões com baixa densidade demográfica e com pequenas áreas alagadas, as usinas não interferem na vida da comunidade. Como seus reservatórios de água são pequenos e costumam ficar em vales encaixados na própria calha do rio, evitam a supressão vegetal e a realocação de moradores. Graças à baixa quantidade de água acumulada em reservatórios, é comum que as PCHs operem a fio d´água, como a PCH Braço. Neste sistema, a usina trabalha de acordo com o volume de água disponível no rio, havendo redução da potência caso não tenha água suficiente para a operação no patamar máximo. Já se o volume de água é superior ao necessário para a geração de energia, a água que sobra passa pela barragem e segue pelo curso natural do rio sem entrar nas máquinas. Com o objetivo de gerar energia elétrica de maneira limpa, social e economicamente sustentável, a PCH Braço quer contribuir com o progresso reduzindo os impactos ambientais comuns em construções de grandes usinas.

O desafio é gerar energia sem deixar de lado a preservação das riquezas naturais. Para garantir esse compromisso, a empresa mantém 17 programas ambientais, entre eles o monitoramento da fauna e da flora – que, além de gerar conhecimento científico, avalia a aplicação de medidas eficazes para a manutenção da qualidade ambiental no entorno do empreendimento – e o monitoramento epidemiológico, voltado ao controle de surtos e epidemias e à incidência de novas doenças infecciosas que possam afetar a comunidade local

WEG no coração da usina

Responsáveis por converter a energia mecânica da turbina (kW) em energia elétrica (kVA), os geradores WEG são os encarregados da produção da eletricidade. Neste caso, a energia é de 6.600 kVA em uma tensão de 13.800 V. Já os reguladores de tensão ajustam a tensão no gerador. Caso a tensão distribuída aos consumidores seja muito elevada, há o risco de queima dos equipamentos elétricos ligados à rede. Outro produto WEG é o transformador elevador que recebe a energia elétrica do gerador em 13.800 V e eleva essa tensão para 34.500 V - para que seja levada pela linha de transmissão até o seu destino, onde será novamente rebaixada para 13.800 V e depois distribuída para as unidades consumidoras, quando é mais uma vez rebaixada, neste caso para 220 V. Na conexão do gerador com a rede elétrica estão os cubículos de saída PNMT-U1/U2, os cubículos de neutro e de aterramento, que, juntamente com os relés de proteção, protegem o gerador em caso de falha elétrica, e os cubículos de surtos de tensão, que servem de proteção aos equipamentos elétricos em caso de descargas elétricas indesejáveis. Já os cubículos de alimentação transformam a energia em 13.800 V e a abaixam para 220 V ou 440 V, alimentando bombas, ventiladores, compressores e computadores da usina.

O coração da usina também é WEG. O Sistema Digital de Supervisão e Controle (SDSC) é o computador central que realiza todas as operações e controles, comandando os equipamentos de um só local ou até mesmo à distância, através de uma Central de Operações. É dessa forma que os operadores controlam os equipamentos e acompanham as medições importantes. Trata-se de um computador interligado a todos os Controladores Lógicos Programáveis (CLPs) e sensores, podendo também fazer a partida e parada automáticas da usina. Os controladores recebem as informações dos instrumentos da usina e executam as ações conforme programação, por exemplo abrir uma válvula.

Proteção garantida

Para proteger equipamentos em ambientes altamente corrosivos, como de PCHs, a WEG fornece tintas especiais para cada área da hidrelétrica. Entre as tecnologias da WEG Tintas para o setor está o WEGPOXI ERD 313, um epóxi dupla-função. Com alto rendimento e secagem rápida, o produto possui excelente aderência e, por ter revestimento aplicável em uma única demão em alta espessura, simplifica a pintura de máquinas e equipamentos. No portfólio também está o acabamento poliuretano WEGTHANE HBA 502, tinta com baixo teor de solventes voláteis, alto poder de impermeabilização e altos sólidos. Além disso, a WEG Tintas ainda conta com o primer epóxi para uso acima e abaixo da linha d’água WEG TAR Free 712, tinta com revestimentos anticorrosivos com grande impermeabilização e totalmente livre de alcatrão.

Planos para o futuro

Pertencente ao grupo Integração Transmissora de Energia S/A (Intesa) e com investimento de R$ 74 milhões, a PCH Braço vai fornecer energia para a Light Esco, uma empresa do Grupo Light especializada em soluções energéticas. Com energia média anual de 65.700 MWh – capaz de abastecer uma cidade com 40 mil habitantes –, potência de 11,5 MW e um reservatório de 2.700 m2, a PCH Braço deve faturar cerca de R$ 830 mil por mês.

Adequando-se às características físicas do local, de queda e vazão de água, a WEG desenvolveu um projeto específico para a usina, que opera a fio d’água (com uma barragem pequena, sem acúmulo de grande quantidade de água para produção de energia). “Esta usina é mais uma importante referência no mercado de PCHs, consolidando a posição da WEG, através da HISA, de fornecedora de soluções completas para hidrelétricas”, comemora Alexandre dos Santos Fernandes, chefe de Vendas de Hidrogeradores do Centro de Negócios Energia (CNE) da WEG. E o primeiro negócio entre a WEG e a PCH Rio do Braço promete novos projetos. O futuro da parceria é confirmado pelo diretor técnico da empresa, Gilberto Antunes Rennó, que já aponta a empresa catarinense como fornecedora principal em próximas obras e projetos. “Nossa avaliação sobre a qualidade do fornecimento, incluindo negociação, preços, prazos de entrega, atendimento e eficiência dos produtos é muito boa”, diz Rennó, confirmando que há, em prospecção, planos para a construção de novas PCHs.

O fornecimento para a PCH Rio do Braço S/A começou em maio de 2009, com a assinatura do contrato. Foi a partir daí que a WEG começou a fabricação dos equipamentos, entregues na obra em 18 meses, e em pleno funcionamento desde fevereiro deste ano.

Água abaixo

Em uma PCH, a água captada é conduzida até a casa de força e, após passar pela turbina hidráulica, volta ao leito natural do rio. Quando passa pela turbina, a potência hidráulica é transformada em potência mecânica, fazendo com que o equipamento gire. No gerador, a potência mecânica é, então, convertida em potência elétrica. Depois de levada dos terminais do gerador aos transformadores, a energia tem sua tensão ajustada para distribuição. A vantagem do sistema é a transformação limpa do recurso natural em energia, sem resíduos poluentes e com baixo custo.

Escopo do fornecimento

WEG

· 2 Geradores 6.600 kVA /13,8 kV/900 rpm

· 2 Reguladores Eletrônicos de Tensão

· 2 Volantes de Inércia

· 2 Unidades Hidráulicas de Lubrificação dos Mancais (UHLM)

· 2 Sistemas de Frenagem

· 2 Fontes CC/CA p/ UHLM

· 2 Cubículos de Saída do Gerador – PNMT-U1/U2

· 2 Cubículos de Neutro e Aterramento do Gerador – PNAT-U1/U2

· 2 Cubículos de Surtos de Tensão do Gerador – PNST-U1/U2

· 2 Painéis de Proteção da Unidade Geradora – PNPC-U1/U2

· 2 Cubículos de Alimentação do Transformador de Serviços Auxiliares – PNMT-C1/C2

· 1 Cubículo de Alimentação do Transformador Elevador – PNMT-C4

· 1 Painel de Proteção da SE – PNPC-SE

· 1 Centro de Controle – Serviços Auxiliares – CCMBT

· 2 Centro de Controle da Unidade Geradora – QCM-U1/U2

CLPs (com SOE) + IHM + Mesa + Painel + Switch

· 1 Sistema Digital de Supervisão e Controle

· 1 Transformador Elevador 11/14 MVA / 13,8-25R34,5 kV – Trafo religável 25/34,5 kV

· 1 Quadro Serviços Auxiliares CA da SE – QSACA-SE

· 1 Quadro de Iluminação e Tomadas da Casa de Força – QDL-CF

· 1 Quadro de Iluminação Externa – QDL-E

· 1 Quadro de Iluminação e Tomadas da SE – QDL-SE

· 1 Conjunto de Bateria 125 Vcc/250 Ah/10h

· 2 Carregadores de Bateria 380 Vc/125 Vcc, 50 A

· 1 Quadro de Manobra para os carregadores

· 1 Quadro Serviços Auxiliares CC da Casa de Força – QSACC-CF

· 1 Quadro Serviços Auxiliares CC da SE – QSACC-SE

Hisa

· 2 Turbinas Francis Espiral Horizontal, Rotor Simples, potência de 6.080 kW

· 2 Unidades Hidráulicas para os Reguladores de Velocidade

· 2 Reguladores Eletrônicos de Velocidade Digital

· 2 Válvulas Borboleta de 1.100 mm

Link para fotos no Flickr: http://bit.ly/m8nJaO