74858 - Unid Didatica I 1 - Sistema De Potencia - Fev2010

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1 SISTEMA ELÉTRICO DE POTÊNCIA UHE LUÍZ GONZAGA BARRAGEM DE ITAPARICA CHESF-BRASIL COMPORTA DE VERTEDOURO ABERTA DURANTE CHEIA DO RIO SÃO FRANCISCO EM ABRIL DE 2006. FEVEREIRO DE 2010 Prof. GÊNOVA 2 SUMÁRIO ITEM 1. a) b) c) 2. 2.1. 2.2. 2.3. 2.4. 2.5. 2.6. ASSUNTO A IMPORTÂNCIA DO SISTEMA ELÉTRICO............................................. TENSÃO DE SUPRIMENTO ADEQUADA................................................ CONTINUIDADE DO SERVIÇO................................................................. DEC, FEC, DIC, FIC................................................................................... DISTORÇÕES HARMÔNICAS................................................................... COMPONENTES DE UM SISTEMA ELÉTRICO DE POTÊNCIA.............. PRODUÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA..................................................... TRANSFORMADORES ELEVADORES DE USINAS................................ LINHAS DE TRANSMISÃO........................................................................ SUBESTAÇÃO DISTRIBUIDORA ABAIXADORA...................................... SISTEMA DE DISTRIBUIÇÃO.................................................................... UNIDADES CONSUMIDORAS................................................................... ANEXO 1 – SISTEMA DE TRANSMISSÃO BRASIL HOR. 2007-2009 ANEXO 2 – MAPA ELETROGRÁFICO DO ESTADO DO CEARÁ ANEXO 3 –MAPA ELETROGRÁFICO DE FORTALEZA ANEXO 4 – COMO É PRODUZIDA ENERGIA ELÉTRICA PÁGINA 3 3 4 4 4 6 7 7 8 9 9 10 11 12 13 14 3 INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO CEARÁ - IFCE DISCIPLINA: SISTEMA DE POTÊNCIA E SUBESTAÇÃO PROF: GÊNOVA 16/12/2010 UNIDADE DIDÁTICA I – SISTEMA ELÉTRICO DE POTÊNCIA 1. A IMPORTÂNCIA DO SISTEMA ELÉTRICO A utilização da energia elétrica no mundo moderno continua cada vez mais crescente nas diversas aplicações, não obstante as constantes pesquisas e utilizações em outras formas de energia. O Brasil em suas dimensões continentais, com cerca de 8,5 milhões de quilômetros quadrados, e mais de 7 mil quilômetros de litoral, condições de solo e clima favoráveis, possui um dos maiores e melhores potenciais energéticos do mundo. Se por um lado as reserva de combustíveis fósseis são relativamente reduzidas, por outro, os potenciais hidráulicos, da irradiação solar, da biomassa e da força dos ventos são suficientemente abundantes para garantir a auto-suficiência energética do país. Apesar dessa abundância, apenas duas fontes energéticas, hidráulica e petróleo, têm sido extensivamente aproveitadas. Segundo a ONS (Operador Nacional do Sistema), cerca de 90% do suprimento de energia elétrica do país tem origem na geração hidráulica, e o petróleo representa mais de 30% da matriz energética nacional. Apesar da importância dessas fontes, a conjuntura atual do setor elétrico brasileiro, com o crescimento da demanda, escassez de oferta e restrições financeiras, socioeconômicas e ambientais à expansão dos sistemas, indica que o suprimento futuro de energia elétrica exigirá maior aproveitamento de fontes alternativas. A produção e o transporte de energia em suas várias formas de um lugar a outro, e a conversão desta para outras formas mais úteis, até os grandes centros consumidores ou mesmo para unidades consumidoras mais isoladas no campo, são componentes essenciais que fazem parte de um sistema elétrico de potência (SEP). De acordo com a Norma Regulamentadora Nº. 10 (NR10) que trata da segurança em instalações e serviços em eletricidade, SISTEMA ELÉTRICO DE POTÊNCIA(SEP) é o conjunto das instalações e equipamentos destinados à geração, transmissão e distribuição de energia elétrica até a medição, inclusive. Quando nos reportamos às condições atuais do suprimento e consumo energético do país, verificamos que está necessidade da energia elétrica tem exigido cada vez mais uma alta qualidade do produto. É imprescindível a entrega de uma energia segura, que atenda a padrões técnicos de tensão e freqüência, para não danificar os equipamentos conectados à rede, e que pode ser traduzida da seguinte forma: a) Tensão de suprimento adequada; b) Alta continuidade do serviço; c) Forma de onda sem distorções harmônicas ou atenuadas a) Tensão de suprimento adequada A tensão de suprimento adequada pode ser aferida através das medições em tempo real, desde a geração até os pontos de distribuição e consumo, de acordo com valores previamente estabelecidos e padronizados pelo órgão regulador. A resolução 505 da ANELL define os limites adequados, precários e críticos da tensão de fornecimento, nos vários níveis e classes de tensão padronizada, e mantém uma sistemática de monitorado e acompanhado junto aos distribuidores de energia elétrica, de forma que a qualidade do produto nesse tema seja atendida. Com o advento e o avanço da eletrônica de potência e dos sistemas automatizados, hoje as medições podem ser aquizitadas. remotamente através da transmissão de dados para os centros de controle ou mesmo através da instalação de aparelhos digitais com memória de massa capazes de registrar um ciclo completo, com uma precisão a níveis excelentes e um mínimo de erro. 4 b) Continuidade do Serviço A continuidade do serviço é aferida através dos índices de continuidade do sistema, denominados de DEC e FEC, ou dos índices de continuidade de cada consumidor, denominados de DIC e FIC, seja:  DEC = Duração em horas que cada consumidor do conjunto considerado ficou sem energia; k ∑ Ca(i)xt(i) i=1 DEC = Cc  FEC = Freqüência em que cada consumidor do conjunto considerado sofreu interrupção de energia, ou seja, é o número de faltas de energia. Ambos os índices traduzem o desempenho do sistema elétrico, mas quando analisado em detalhes e sob a ótica de cada segmento, o DEC pode representar o desempenho da operação, enquanto o FEC pode representar o desempenho da manutenção. k ∑ Ca(i) i=1 FEC = Cc Onde: Ca(i) = Número de unidades consumidoras interrompidas em um evento (i), no período de apuração; t(i) = Duração de cada evento (i) no período de apuração; i = índice de eventos ocorridos no sistema que provocam interrupções em uma ou mais unidades consumidoras; k = Número máximo de eventos no período considerado; Cc = Número total de unidades consumidoras, do conjunto considerado, no final do período de apuração.   DIC = Duração em horas, que cada unidade consumidora alimentada em baixa tensão, do conjunto considerado, sofreu interrupção de energia elétrica. FIC = Freqüência em que cada unidade consumidora alimentada em baixa tensão, do conjunto considerado, sofreu interrupção de energia. Os Concessionários que são os responsáveis pela distribuição e comercialização da energia elétrica, e que não atenderem as metas estabelecidas para os seus índices de continuidade, ficam sujeitos a sanções que podem ser transformadas em pesadas multas, influenciando significativamente na receita financeira do conjunto mensurado. A qualidade de energia, a forma da onda fundamental também hoje já pode ser monitorada através de estações digitais, instaladas nos próprios consumidores industriais, ou mesmo nas subestações supridoras e distribuidoras, com a possibilidade do envio de dados remotamente através de modem, para os centros de acompanhamento e controle. c) Distorções Harmônicas A qualidade da energia tem sido alvo de muito interesse e discussão nos últimos anos. A forma de onda que representa a corrente alternada é a seguinte: V = Vmáx .sen(ωt), onde ω = freqüência angular = 2f e f = freqüência da rede = 60Hz. 5 A forma de onda dada por esta expressão é denominada de forma de onda fundamental ou primeiro harmônico. O problema de harmônicos em sistemas de potência não é de hoje, no entanto devido ao crescente aumento das cargas não lineares conectadas ao sistema elétrico, os níveis de harmônicos vêm aumentando consideravelmente. Quando a forma de onda senoidal se apresenta deformada, dizemos que esta forma de onda contém harmônicos. Os harmônicos são senoídes com freqüências múltiplas da fundamental (60Hz), que são obtidas matematicamente através da Série de Fourier. Veja exemplo a seguir: Fig. 01 – Onda senoidal fundamental (60Hz) e de 5ª ordem (5x60Hz=300Hz) 150V 100V 50V -0V -50V -100V -150V 0s V(Vf:+,Vf:-) 10ms 20ms V(Vh1:+,Vh1:-) 30ms 40ms 50ms 60ms 70ms Time Fig. 02 – Forma de onda resultante com o conteúdo harmônico de 5ª ordem 150V 100V 50V -0V -50V -100V -150V 0s 10ms 20ms 30ms 40ms 50ms 60ms 70ms V(Vf:+,0) Time Os efeitos das harmônicas na rede elétrica podem ser resumidos nos seguintes itens:  Sobrecarga em banco de capacitores;  Interferência em sistemas de controle e comunicação;  Perdas adicionais e aquecimento em motores e transformadores (perdas no ferro e no cobre);  Sobretensões e correntes excessivas devido ao efeito da ressonância;  Operação indevida de relés de proteção;  Medições errôneas e possibilidade de manores ou maiores contas;  Outros. As distorções harmônicas podem ser atenuadas ou mesmo eliminadas através do emprego de filtros de harmônicas apropriados, uma vez que se torna praticamente impossível a proibição da utilização de aparelhos que possuam fontes chaveadas, lâmpadas fluorescentes compactas, inversores de freqüência, variadores de velocidade, acionamentos tiristorizados, acionamentos em corrente contínua ou alternada, retificadores, drives, conversores eletrônicos de potência, fornos de indução e a arco, no-breaks, máquina de solda a arco e demais aparelhos oriundos da eletrônica de potência que surgem no mercado e que são os grandes vilões das distorções na forma de onda da senoíde fundamental. 6 Um filtro de harmônicas é constituído essencialmente por capacitores para correção do fator de potência combinado em série com reatores (indutores) Um sistema de potência bem elaborado corresponde a um número significativo de estações geradoras, e interligadas entre si através de linhas de transmissão em circuitos duplos ou triplos, de forma que a energia total produzida possa ser utilizada em toda a região coberta pelo sistema interligado, daí a vantagem da concepção de um sistema de potência forte, seguro, bem consolidado e bem estruturado. Para que a premissa de se obter uma alta continuidade do serviço possa se tornar realidade, é imprescindível a adoção de uma política de manutenção preventiva e preditiva bem consolidada, e passar a considerar a condição de suprimento “n -1”, o que significa dizer, se ocorrer a falência de um sistema, o outro terá condições de suprir a deficiência de suprimento das cargas adequadamente, sem perda da qualidade do produto. A nível de Brasil a tendência atual é ampliar e fortalecer as interligações regionais, entre os sistemas SUL-SULDESTE, NORTE-SUDESTE, NORTE-NORDESTE, além da modificação da matriz energética, passando a aumentar o percentual da participação da geração térmica a gás natural, e outras formas de geração não convencional, como a energia eólica, energia solar e a biomassa. A nível mundial e principalmente nos países de dimensões continentais onde o sistema fluvial é bem desenvolvido, podemos ainda afirmar que um sistema elétrico de potência é particularmente vantajoso quando a fonte primária é hidráulica, todavia não deixando relaxar a pesquisa e a ampliação de utilização nas fontes alternativas. Num sistema de potência é imprescindível a manipulação dos níveis de tensão, quer por motivos econômicos, quer por motivos de qualidade do produto ou por motivos de segurança. 2. COMPONENTES DO SISTEMA ELÉTRICO DE POTÊNCIA Um SEP consiste basicamente em três componentes principais: Usinas geradoras, linhas de transmissão e sistemas de distribuição. Mais detalhadamente podemos desmembrar nos seguintes segmentos:  G      As estações geradoras.  Os transformadores elevadores das usinas.  As Linhas de transmissão.  As subestações distribuidoras abaixadoras.  Os sistemas de distribuição (Alimentador, RDP, RDS).  As unidades de consumo (UCs).   .....................    7 2.1. PRODUÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA Corresponde toda a forma de geração de energia elétrica, dentre as quais destacamos:  Geração hidroelétrica – que aproveita o potencial hidráulico  Geração térmica a óleo diesel  Geração térmica a gás natural  Geração térmica a carvão vegetal ou mineral  Geração por energia eólica  Geração por energia solar  Geração por energia atômica  Geração das usinas maremotrizes.  Geração por energia da biomassa Pelo menos em nível de Brasil, a energia de origem hidroelétrica continua vantajosa frente as demais formas, pelos seguintes aspectos:  Fonte renovável  Não poluente  Existência da quantidade, diversidade e disponibilidade das bacias hidrográficas (norte, nordeste e sul)  Energia firme  O Brasil domina a tecnologia Quanto as demais formas de geração de energia, consideramos perfeitamente viáveis a sua expansão a curto, médio e longo prazo, se destacando a curto prazo a utilização da energia eólica que já é uma realidade com o surgimento de inúmeras usinas eólicas no litoral brasileiro, que interligadas aos sistemas de distribuição e transmissão, podem contribuir como um economizador de energia de fonte hidráulica, além de aplicação, no sentido de aliviar o horário de pico do sistema, a energia solar como alternativa isolada de aplicação de sistemas de aquecimento, a energia da biomassa em unidades rurais. A geração térmica a gás natural é uma excelente alternativa de geração de energia ou mesmo a geração térmica a óleo diesel ou a óleo bruto, principalmente como forma de garantir o suprimento de energia quando os reservatórios das usinas hidroelétricas sofrerem baixas significativas dos seus níveis a ponto de levar a redução ou mesmo a parada da usina hidroelétrica, durante as grandes estiagens, como foi o caso em 2001, e que poderão contribuir para o nível de suprimento requerido pelo consumo, evitando-se o colapso total de suprimento, além da necessidade de construção de um maior aporte de linhas de transmissão para reforço da interligação dos sistemas norte-nordeste e sudeste, integrando as diversas regiões do país. De qualquer forma podemos afirmar que uma boa lição foi aprendida pelo brasileiro de um modo geral, a de saber economizar energia elétrica nos lares, nos escritórios, nas indústrias e de fato, o que se viu foi o quanto somos relapsos com os nossos gastos, e como é possível viver de forma sadia e adequada, sem a perda relativa do conforto, consumindo menos energia elétrica, com a utilização de aparelhos e equipamentos mais eficientes, mudança de velhos hábitos, e ampliando a educação setorial nas escolas (programas de eficiência energética), uma vez que a energia elétrica com certeza é um dos insumos mais importantes para o desenvolvimento de um povo e uma nação. 2.2. TRANSFORMADORES ELEVADORES DAS USINAS Estes transformadores podem ser concebidos em unidades monofásicas ou trifásicas e estão localizados próximos as unidades geradoras. São responsáveis pela transferência da energia recebida do gerador pelos enrolamentos primários, sendo transferida por ação transformadora, aos enrolamentos secundários. Os níveis de tensão são transformados através de transformadores elevadores. A geração de origem hidroelétrica, por exemplo, 8 onde a tensão de geração em CA é realizada em 13,8KV, 16 KV ou 18 KV, é elevada através de bancos de transformadores monofásicos para a tensão de transmissão trifásica de 230KV ou 500KV, sendo então transportadas através de linhas de transmissão suportadas por torres metálicas para a subestação distribuidora nos níveis de tensão de transmissão. A subestação da supridora passa a ser praticamente uma subestação de secionamento, proteção e distribuição, uma vez que a transformação de tensão já foi feita na própria usina geradora. A SE é então constituída de pórticos e vigas, barramentos de 500KV ou 230 KV, EL, SL, barramento para serviços auxiliares, e barramento principal e de transferência, pára-raios, equipamento de disjunção (utiliza geralmente a configuração de disjuntor e meio) e seccionamento, equipamentos de proteção (cabanas de proteção), TPs, TCs, Chave a óleo, pátio da SE, casa de comando, etc. 2.3. LINHAS DE TRANSMISSÃO São instalações constituídas de suportes metálicos ou de concreto, cujos condutores são apoiados ou ancorados nestes suportes e acessórios, através de cadeias de isoladores e fazem a interligação elétrica entre a Subestação de suprimento e as diversas subestações distribuidoras ou abaixadoras. Normalmente as linhas de transmissão têm seu caminhamento a grandes distâncias, pois são responsáveis pelo transporte do bloco de energia dos centros geradores aos centros consumidores. As Linhas de transmissão interligam as estações geradoras aos sistemas de distribuição e estes por sua vez, suprem de energia elétrica os diversos consumidores, nos diferentes níveis de tensão (AT, MT, BT). Dependendo do nível de tensão da Subestação supridora, as LTs podem ter tensão nominal de 500, 230, 138, 72,5 KV. No caso particular do sistema supridor da COELCE no estado do Ceará, as LTs que trazem energia das usinas geradoras da CHESF do complexo hidroelétrico do São Francisco, são constituídas na tensão de 230 KV, da seguinte forma:  Sistema de geração do complexo hidroelétrico de Paulo Afonso:  3 LTs Paulo Afonso (I, II, III e IV) /Bom Nome em 230 KV  3 LTs Bom Nome/Milagres em 230 KV  3 LTs Milagres/Banabuiú em 230 KV  1 LT Milagres/Tauá II em 230KV  1 LT DRV/ICÓ em 230 KV  1 LT Banabuiú/ Russas em 230 KV  3 LTs Banabuiú/Fortaleza em 230 KV  2 LTs Banabuiú/Delmiro Gouvéia em 230 KV  2 LTs Fortaleza/Pici II Hoje Fortaleza já é suprida com a tensão de 500 KV que abastece uma SE 500/230 KV com 2 x transformadores abaixadores de 600 MVA, oriunda do sistema elétrico de Tucuruí no Pará e do sistema de Paulo Afonso na Bahia, através da UHE de Luiz Gonzaga, com as seguinte interligações: Pelo Sistema Norte (Tucuruí)  3 LTs UHE Tucuruí/Marabá em 500 KV  2 LTs Marabá /Imperatriz em 500 KV  1 LT Marabá/Açailândia em 500KV  1 LT Açailândia/Presidente Dutra em 500KV 9  2 LTs Imperatriz/Presidente Dutra em 500 KV  2 LTs Presidente Dutra/Teresina, em 500 KV;  2 LT Teresina/Sobral III, em 500 KV  2 LT Sobral III / Fortaleza II, em 500 KV Pelo sistema Paulo Afonso:  1 LT UHE-Luíz Gonzaga/Milagres em 500 KV  1 LT Milagres/Quixadá em 500KV  1 LT Quixadá/Fortaleza II em 500KV Pelo sistema norte a COELCE é suprida através da UHE de Boa Esperança da CHESF no Piauí, através das LTs:  2 LTs UHE Boa Esperança/Teresina em 230 KV;  1 LT Teresina /Piripiri em 230 KV;  1 LT Piripiri/Sobral em 230 KV  1 LT Sobral/Cauípe em 230 KV  1 LT Cauípe/Fortaleza em 230 KV. A CHESF supre o sistema elétrico que abastece a COELCE nas tensões de 500KV, 230 KV e 72,5 KV. 2.4. SUBESTAÇÃO DISTRIBUIDORA ABAIXADORA São subestações localizadas estrategicamente em locais geográficos e de maior concentração de carga, e são geralmente SEs abaixadoras. São responsáveis pela interligação entre as linhas de transmissão supridora com os centros consumidores, através dos seus equipamentos e partes internas da SE e os alimentadores de distribuição, que levam o suprimento da energia elétrica para as cidades com suas indústrias, comércio, unidades residenciais e demais pontos consumidores. Semelhante a uma SE supridora, a SE distribuidora é constituída dos seguintes elementos básicos: São constituídas de pórticos e vigas, barramentos de 72,5 KV e 15 KV, barramento principal e de transferência, transformador de força abaixador, transformador de serviço auxiliar, equipamento de disjunção e seccionamento, religadores, disjuntores de transferência, equipamentos de medição e proteção, banco de capacitores, TP. TC, Chave a óleo, pátio da SE, casa de comando, etc. 2.5. SISTEMAS DE DISTRIBUIÇÃO Os sistemas de distribuição são constituídos para fazer as interligações das SEs distribuidoras com os centros de consumo de carga. Fazem parte do sistema de distribuição, os alimentadores de 13,8KV, os ramais e sub-ramais de 13,8 KV, que constituem a rede primária de distribuição ou rede de Média Tensão, com todos os seus componentes tais como os postes de concreto DT ou circular, cruzetas, condutores de cobre nu ou de alumínio com alma de aço, isoladores, ferragens, equipamentos e acessórios, os transformadores de distribuição instalados em postes da rede aérea e ao longo dos logradouros públicos e instalações particulares ou governamentais, os equipamentos de disjunção, proteção e manobra instalados ao longo da rede de MT, a rede secundária, ou rede de Baixa tensão, também constituída com todos os seus postes de BT, condutores de cobre ou alumínio simples, isoladores, ferragens e demais acessórios, que no caso particular da COELCE corresponde as tensões padronizadas de 220V (tensão de fase) e 380V (tensão de linha), 10 ramais de serviços, que levam a energia até o ponto de entrega na unidade consumidora e o sistema de Iluminação pública, que se encontra alimentado através da rede de BT. Como no sistema de transmissão os sistemas de distribuição também podem ser concebidos em diversas formas, ou seja: sistema radial simples, radial com recurso, sistema em anel aberto, sistema em anel fechado. A COELCE utiliza nos grandes centros consumidores, o sistema radial aberto, ou seja, com recurso de encontro entre alimentadores da mesma SE ou de SEs diferentes, em algumas situações pode verificar o anel aberto e no interior, principalmente nas sedes municipais mais importantes, existe o sistema radial com recurso, mas predominando o radial simples. Na zona rural basicamente o sistema adotado é o radial simples, e em alguns casos o sistema de recurso com outros alimentadores da mesma SE ou de SEs diferentes. 2.6. UNIDADES CONSUMIDORAS São todas as cargas residenciais, comerciais, industriais ou de órgãos públicos, que são interligadas e supridas pelos sistemas de distribuição ou de transmissão de energia elétrica da Concessionária. A nível de regulamentação oficial do poder concedente, existem os consumidores com prioridade de atendimento no suprimento de energia elétrica, tais como hospitais, centros de abastecimento e tratamento de água, indústrias de grande porte com regime contínuo ou intermitente, indústria com atividade especial, torres de comunicação, transmissão de TV e rádio, centrais telefônicas dentre outros. Fortaleza, 16 de fevereiro de 2010. Prof. GÊNOVA ANEXO 01 – SISTEMA DE TRANSMISSÃO DO BRASIL ANEXO 02 - ELETROGRÁFICO DO ESTADO DO CEARÁ ANEXO 03 – ELETROGRÁFICO DE FORTALEZA ANEXO 04 – COMO É PODUZIDA A ENERGIA NAS UHEs 11 MAPA DO SIN – SISTEMA DE TRANSMISSÃO BRASIL FIG. 01 12 14 13 14 COMO É PRODUZIDA A ENERGIA ELÉTRICA NAS USINAS HIDROELÉTRICAS E OS CAMINHOS ATÉ OS CENTROS CONSUMIDORES 17 16 18 69/13,8KV 15 22 19 13,8KV/380/220V 20 21 230/69KV 14 13 4 11 13,8/230KV 2 10 1 3 12 6 5 7 8 9 CEFET-CE Prof. Gênova 15 15 LEGENDA: 1 Reservatório ( Lago artificial) 8 Turbina hidráulica 15 Subestação distribuidora (abaixadora) 2 Barragem 9 Canal de fuga, canal de restituição ou tubo de sucção. 16 Linha de subtransmissão (69KV) 3 Tomada d’água 10 Gerador síncrono 17 Subestação distribuidora (abaixadora) 4 Comporta da tomada d’água 11 Comporta do canal de restituição 18 Rede de distribuição primária (MT) 5 Conduto forçado 12 Leito natural do rio 19 Transformador distribuição em poste 6 Caracol (caixa espiral) 13 Bco. de transformador monofásico elevador 20 Rede de distribuição secundária (BT) 7 Distribuidor 14 Linha de transmissão (230 ou 500KV) 21 Medição de energia 22 Unidade de consumo (UC) COMENTÁRIOS: 1. Reservatório ou lago artificial: Normalmente para se fazer o aproveitamento do potencial hidráulico de um rio, interrompe-se o seu curso natural, com a construção de uma barragem, daí provoca-se a formação do lago artificial. 2. Um sistema de vertedouro permite controlar o nível máximo do reservatório que na época de cheias tem algumas de suas comportas abertas para a regularização deste nível. 3. Para geração de energia a água penetra na tomada d’água e através do conduto forçado chega a caixa espiral ou caracol, que por sua vez acelera o jato de água levando-o até o distribuidor que direciona o volume de água a passar pela turbina hidráulica, fazendo-a girar. 4. A turbina hidráulica movida pelo turbilhão de água, faz também girar o gerador síncrono que se encontra mecânica e solidamente acoplado ao eixo turbina-gerador. 5. O turbilhão de água que fez girar a turbina, após a sua utilização, cai no canal de fuga sendo então restituído ao leito natural do rio. 6. Dessa forma a energia potencial da queda d’água é transformada em energia cinética do líquido nos condutos forçados, caracol e distribuidor que por sua vez é transformada em energia mecânica no eixo do rotor e esta em energia elétrica no gerador síncrono, através da excitação do seu enrolamento (bobina) de campo (rotor) e gerando CA trifásica nos enrolamentos de armadura (estator). 7. A energia gerada nos enrolamentos do estator é conduzida através de cabos ou barras condutoras, dos terminais do gerador até o transformador elevador de tensão (13,8/230 ou 18/500KV), onde tem seu valor elevado adequadamente para transmissão a longas distâncias (230 ou 500KV), até as subestações distribuidoras abaixadoras (230/69KV e 69/13,8KV) nos centros de consumo, e daí para a rede de distribuição primária (13,8KV) que vai alimentar os transformadores de poste que abaixa novamente a tensão a níveis adequados (13,8KV/380/220V) para alimentar a rede secundária de baixa tensão (380/220V) até a utilização pelas unidades de consumo. 8. A energia que abastece a unidade de consumo é registrada pelo medidor de kWh instalado na UC, onde mensalmente é feita sua leitura para cobrança do consumo de energia do período.