ISEL
INSTITUTO SUPERIOR DE ENGENHARIA DE LISBOA
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELECTROTÉCNICA E AUTOMAÇÃO
Reforço de Potência
Aproveitamento Hidroeléctrico
de Vila Nova/Venda Nova
(Venda Nova II)
Relatório de Visita de Estudo
3 Junho 2005
Secção de Sistemas de Energia
Junho 2005
Relatório de Visita de Estudo
C.H. Venda Nova II
Índice
1. Objectivos
2. Enquadramento
3. Localização
4. Descrição da Central Hidroeléctrica
Anexos
1. Contactos
2. Docentes do ISEL que acompanharam a visita
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Relatório de Visita de Estudo
C.H. Venda Nova II
1. Objectivos
ƒ Observar no local o funcionamento de uma grande central hidroeléctrica.
ƒ Sensibilizar os alunos para a importância das centrais hidroeléctricas no
diagrama de consumos a nível nacional.
ƒ Reconhecer a complexidade dos sistemas existentes numa central, a nível
eléctrico, hidráulico e civil.
2. Enquadramento
A visita de estudo enquadrou-se nas disciplinas de Redes de Energia Eléctrica,
Produção e Transporte de Energia e Protecções em Sistemas de Energia Eléctrica.
3. Localização
A central hidroeléctrica da Venda Nova II situa-se na região norte do território
continental português, no concelho de Vieira do Minho, distrito de Braga.
Figura 1 – Localização da central hidroeléctrica da Venda Nova II
A central faz parte do sistema hidroeléctrico da bacia hidrográfica do rio Cávado, o
qual é constituído por oito escalões: Alto Rabagão e Venda Nova, no Rio Rabagão, Alto
Cávado, Paradela, Salamonde, Caniçada e Penide, no Rio Cávado e por último
Vilarinho das Furnas no Rio Homem.
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Relatório de Visita de Estudo
C.H. Venda Nova II
Figura 2 – Esquema hidroeléctrico do sistema Cávado-Rabagão-Homem
4. Descrição da Central
O
empreendimento
constituído
por
Venda
uma
Nova
central
II
é
subterrânea
instalada a uma profundidade de 350 m e um
circuito hidráulico em túnel, que liga as
albufeiras de Venda Nova e Salamonde. De
modo a aproveitar o desnível existente entre
estas
duas
albufeiras,
foi
adoptado
um
esquema reversível, que permite turbinar a
água da albufeira da Venda Nova para a de
Salamonde e alternadamente, a bombagem,
em sentido oposto, aproveitando os preços
mais baixos da energia nas horas de vazio.
Figura 3 – Esquema hidroeléctrico da Central
ƒ Componente Hidráulica
O circuito hidráulico é constituído por um túnel de secção circular com
aproximadamente 4,5 km de extensão e 6,3 de diâmetro, escavado em rocha
granítica, o que permitiu não ser revestido, sendo somente betonado em zonas
onde a rocha não oferecia as condições mínimas de segurança.
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Relatório de Visita de Estudo
C.H. Venda Nova II
A tomada de água para turbinamento está
situada na albufeira da Venda Nova, e é
constituída por uma estrutura de admissão
equipada
com
comporta
de
ensecadeira.
O
grades
metálicas
serviço
túnel
de
e
fixas,
comporta
admissão
em
pressão encaminha a água desde da tomada
de água até à central. Tem um comprimento
aproximado de 2,8 km e uma inclinação média
Figura 4 – Tomada de água para
turbinamento
de 14,8 %.
Após o accionamento da turbina a água é encaminhada para a albufeira de
Salamonde através do túnel de restituição, que tem aproximadamente 1,4 km de
extensão e 2,1 % de inclinação média.
A
tomada
situada
na
de
água
albufeira
para
de
bombagem
Salamonde,
está
e
é
constituída por uma estrutura de admissão
subdividida em 3 vãos, estando cada um
equipado com uma grade metálica amovível,
havendo a hipótese de instalar uma comporta
ensecadeira nas ranhuras da grade.
Figura 5 – Tomada de água para Bombagem
A caverna da central tem cerca de 200 m extensão sendo o respectivo circuito
hidráulico é delimitado por dois desarenadores, um a montante no túnel em carga,
outro a jusante no túnel de restituição. A sua principal função é reter os
sedimentos, impedindo-os assim entrar para o circuito hidráulico da central. Para
que se processe a limpeza dos desarenadores será necessário proceder-se ao
esvaziamento das galerias.
Está equipada com dois grupos reversíveis iguais, de eixo vertical, constituídos por
turbinas-bombas do tipo Francis, com as seguintes características principais:
Turbinamento:
Bombagem:
- Potência máx.: 94,7 MW
- Queda útil média: 410 m
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- Caudal à queda média: 25 m /s
- Caudal máx.: 21,3 m3/s
- Potência à queda média: 91 MW
- Caudal máx. (422 m): 25,5 m3/s
- Potência máx. (422 m): 97,1 MW
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Relatório de Visita de Estudo
C.H. Venda Nova II
O isolamento hidráulico de cada grupo é assegurado a montante por uma válvula
esférica na conduta em carga, e a jusante por uma comporta do tipo vagão, em
caixa estanque, no tubo de aspiração.
O troço superior, que se desenvolve desde o desarenador a montante até às
válvulas esféricas dos grupos é totalmente blindado, ao passo que o troço inferior,
que se desenvolve desde as comportas dos tubos de aspiração até ao desarenador
a jusante, é revestido a betão armado em toda a sua extensão.
O circuito hidráulico possui ainda duas chaminés de equilíbrio, uma a montante da
central e outra a jusante.
A chaminé de equilíbrio superior está localizada no túnel de
admissão em pressão a cerca de 450 m da central, e é
constituída por uma câmara de expansão à superfície, que
tem a forma de um reservatório circular em betão armado, e
um poço vertical de ligação com secção circular. O poço tem
uma profundidade aproximada de 410 m, sendo os primeiros
100 m, a partir da superfície, revestido a betão armado com
um diâmetro de 5 m, e os restantes 310 m não revestidos
com um diâmetro de 4,5 m.
Figura 6 - chaminé de
Equilíbrio superior
A chaminé de equilíbrio inferior está localizada sobre o desarenador a jusante, e
dispõe de duas câmaras subterrâneas, uma de alimentação e outra de expansão,
ligadas com o túnel de restituição através de um poço vertical de secção circular,
revestido, com 5 m de diâmetro e de 58 m de altura. A câmara de expansão tem
arejamento através da galeria de ventilação e segurança da central, cujo
comprimento é de 600 m e o diâmetro de 3,5 m.
O acesso principal à zona da central é realizado através de um túnel, não
revestido, com uma secção transversal com 8 m de altura, inclinação média de
11 % e extensão total de cerca de 1,5 km. Além deste túnel a zona da central têm
uma segunda ligação com o exterior através da galeria de ventilação e segurança.
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Relatório de Visita de Estudo
C.H. Venda Nova II
ƒ Componente Eléctrica
Como já foi referido anteriormente a central está equipada com dois grupos
reversíveis iguais, cujos alternadores-motores síncronos (podendo funcionar como
compensadores síncronos), têm as seguintes características principais:
- Potência nominal, como gerador: 106,4 MVA/grupo
- Potência nominal, como motor: 94,7 MVA/grupo
- Tensão Nominal: 12 KV
- Corrente Nominal: 5,119 KA
- Factor de potência: 0,9
- Frequência nominal: 50 Hz
- Velocidade Síncrona: 600 rpm
Figura 7 – Excitratriz do grupo gerador
A energia fornecida pelos grupos é transformada para a tensão de 150 kV através
de transformadores de potência de 113 MVA e relação de transformação
12/165 kV com regulação de tomadas em vazio.
Figura 8 – Transformador de potência
A ligação entre os transformadores de grupo e o posto de corte é efectuada por
cabos de 150 kV, com isolamento de polietileno, instalados no interior de uma
caixa de betão que se desenvolve ao longo da soleira do túnel de acesso à central.
Figura 9 – Junção dos cabos de 150kV
O posto de corte é do tipo blindado, isolado a SF6 e estabelece a ligação da
central de Venda Nova II à Rede Eléctrica nacional ao nível dos 150 kV.
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Relatório de Visita de Estudo
C.H. Venda Nova II
Adjacente ao posto de corte, encontra-se um edifício de apoio que se destina à
instalação do equipamento de ligação à rede local de distribuição a 15 kV para a
alimentação dos serviços auxiliares da central. Este edifício destina-se igualmente
a alojar os transformadores de potência associados aos serviços auxiliares atrás
referidos, assim como o grupo de emergência a diesel com as seguintes
características principais:
- Potência nominal: 1 MVA
- Tensão Nominal: 400/230 V
- Corrente Nominal: 1443 A
- Factor de potência: 0,8
- Velocidade Síncrona: 1500 rpm
Figura 10 – Grupo a Diesel
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C.H. Venda Nova II
Anexos
1. Contactos
Reforço de Potência Aproveitamento
Nova/Venda Nova (Venda Nova II)
Hidroeléctrico
de
Vila
Morada: Central da Venda Nova II
Tel. local: 253 758 001
Contacto no local: Eng.º Manuel Oliveira
2. Docentes do ISEL que acompanharam a visita
Eng.º Jorge de Sousa – Coordenador da Secção de Sistemas de Energia
Eng.º Moisés Antunes – Docente da disciplina de Redes de Energia Eléctrica
Eng.º João Lagarto – Docente da disciplina de Redes de Energia Eléctrica
Eng.º Fernando Matos – Encarregado de trabalhos da Secção de Sistemas de
Energia.
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