Aferição de um Sistema Acústico por tempo de trânsito para medição de vazão em aproveitamentos hidrelétricos.

Abstract

Segundo dados oficiais, as fontes hidráulicas de energia ocupam aproximadamente 65% da matriz energética brasileira, se enquadrando como peças essenciais no modelo hidrotérmico que impulsiona o crescimento do país. Porém, na última década tornou-se mais presente o conceito de aproveitamentos a "fio-d'água", onde mais intensamente foram inseridas as turbinas de potencial hidrocinético - Kaplan e Bulbo. Nessas máquinas hidráulicas o fluxo de água (ou vazão) é um parâmetro de difícil mensuração (pelas características construtivas), porém é o mais importante parâmetro para a gestão operacional. O presente trabalho vem mostrar os resultados da aferição da metodologia de medição de vazão em um aproveitamento hidrelétrico (UHE Porto Primavera), para se determinar a eficiência energética do mesmo. Para isto, foi utilizado o método Acústico por Tempo de Trânsito - ATT - para a medição da vazão turbinada pelas máquinas, para um comparativo com dados de projeto (curva de Colina). Sendo a primeira aplicação do método no Brasil, para turbinas do tipo Kaplan, verificou-se as diferenças da configuração da instalação - com 8 e 18 caminhos - sendo esse um fator importante para viabilidade econômica de implantação do sistema. Sendo assim, certificou-se que a diferença das medições é pequena, podendo direcionar para a utilização de 8 caminhos acústicos por seção. A consistência dos dados de vazão foi feita comparando as medições com as curvas de projeto da turbina, permitindo avaliar as reais condições de eficiência da turbina. A UHE estudada tem um papel importante na base do sistema nacional por ser parte integrante de uma cascata de aproveitamentos hidrelétricos, sendo uma de suas usinas a jusante a Itaipu Binacional. Por meio de uma avaliação do rendimento de uma turbina da UHE Porto Primavera (UG 9), foi possível verificar o desvio dos valores de vazão em relação ao modelo reduzido, utilizado no projeto das máquinas, indicando perda de eficiência no processo e consequentemente afetando as usinas na cascata.