Centralele hidroelectrice

Centralele hidroelectrice sunt niste mecanisme folosite la uzinele electrice unde sunt învârtite de turbine sau motoare puternice şi folosesc puterea apelor pentru producerea electricităţii. Capacitatea unei centrale hidroelectrice depinde de cantitatea de apă care trece pe secundă prin turbine, precum şi de înălţimea de cădere a apei (în general, nu este vorba de o cădere în sensul propriu-zis, ci de o curgere). În natură însă, de cele mai multe ori există fie cantităţi mari de apă (la fluvii), fie înălţimi mari de cădere (în regiuni muntoase). În consecinţă, centralele hidroelecrice se clasifică în:-centrale cu o înălţime de cădere până la 50 m, numite instalaţii de joasă presiune, şi centrale cu înălţimi de cădere de peste 50 m, denumite instalaţii de înaltă presiune. Pentru acest tip de centrală există turbine hidraulice corespunzătoare pentru acţionarea generatoarelor. În instalaţii de joasă presiune, axul turbinei adeseori este aşezat vertical; în mod corespunzător trebuie să fie montat şi generatorul. Acest generator are în general o turaţie mai mică decât un turbogenerator şi că este înzestrat cu un rotor cu diametru mare şi poli aparenţi. Centralele hidroelectrice de joasă presiune le găsim în primul rând pe lângă cursuri de apă. Apa este acumulată printr-un baraj şi curge la turbine. Dacă nu vrem să inundăm prin baraj regiuni întinse de pământ, se realizează înălţimi de cădere de numai câţiva metri. Adeseori, pentru a nu se împiedica navigaţia, sunt necesare construcţii suplimentare voluminoase. Cele mai cunoscute centrale hidroelectrice de mare presiune sunt situate la piciorul unor baraje zidite pentru crearea unui lac de acumulare. Acestea închid o vale sau un loc îngust pe cursul unei ape şi formează lacuri de acumulare, care aproape întotdeauna servesc şi pentru alte scopuri (alimentarea cu apă, eliminarea pericolului viiturilor de apă mari). Barajul este o construcţie care opreşte cursul unui râu spre a ridica nivelul apei în amonte, a crea o rezervă de apă, o cădere de apă pentru hidrocentrale. În afară de combustibili, ţara noastră dispune şi de rezerve de energie hidraulică. După calculele specialiştilor, la debite

medii, potenţialul amenajabil al râurilor noastre (în afară de Dunăre) este de 13 milioane KW. Electricitatea a început prin construirea a câtorva hidrocentrale, printre care: Sadu V (jud. Sibiu), Stejaru (pe Bistriţa, jud. Neamţ) Exemple:S-a construit o serie de hidrocentrale, printre care: cele 12 de pe Bistriţa, în aval de Stejaru, hidrocentrala de la Vidraru, pe Argeş, continuată în aval cu alte 14 mai mici, apoi hidrocentrala Lotru-Ciunget de pe râul Lotru, iar împreună cu Iugoslavia, pe Dunăre s-a realizat marele sistem hidroenergetic şi de navigaţie „Porţile de Fier I” şi hidrocentrala „Porţile de Fier II” de la Ostrovu Mare. Alte centrale hidroelectrice s-au construit sau sunt în construcţie pe Olt, Sebeş, Someşu Mic, Râul Mare, Siret, ş.a.

Hidrocentrala Vidraru Un proiect pentru o hidrocentrala pe raul Arges a reprezentat o necesitate si o provocare inca din perioada interbelica, cand inginerul Leonida facuse un studiu de fezabilitate pentru un baraj in arc. Realizarea acestui baraj va depinde in final de ambitia liderului comunist Gheorghiu-Dej. Acesta a venit in prima vizita, in zona, in februarie ’61. Nu a reusit totusi sa vada hidrocentrala de pe Arges in functiune ,murind in martie 1965, cand barajul era ridicat, dar nu pornisera turbinele. Pana in 1989 centrala de la acest baraj va mai purta numele acestuia. O fi contat in toate acestea ca la inceput presedintele comunist fusese electrician ? Greu de spus. Debutul amenajarii hidroelectrice de pe raul Arges a insemnat un exod muncitoresc spre acest loc. La apogeul lucrarilor, aici munceau aproape 10.000 de oameni, cei mai multi venind direct din Moldova, unde tocmai se finalizase barajul de la Bicaz. Din punct de vedere economic, nucleul santierului l-a constituit Intreprinderea Regionala de Electricitate Arges. Dar pentru construirea barajului si a hidrocentralei, mai-marii vremii nu au tinut cont de nimic in ceea ce privea materialele de constructii, tehnologie etc. Liderii comunisti vroiau sa dea un exemplu lumii intregi ca Romania a inceput sa devina o tara industrializata, moderna. La Vidraru au venit sa lucreze mare parte dintre muncitorii care s-au luptat cu hidrocentrala de la Bicaz. Aceea a fost construita in stil sovietic, fiind un baraj de greutate. Vidraru a fost gandit ca o

bijuterie si tocmai din acest motiv nu s-a facut rabat la materiale. Mai mult, centrala a fost echipata cu cea mai buna tehnologie la nivelul anului ’66. A costat un miliard patru sute saptezeci de milioane de lei in banii vremii, iar investitia a fost amortizata in 28 de ani. Pana acum nu s-au facut retehnologizari sau modificari majore, pentru ca acest complex functioneaza perfect cu tehnologia de atunci. Singura noutate este sistemul de alarmare care a fost montat acum sapte ani. Lacul de acumulare de la Vidraru a schimbat fundamental peisajul Fagarasilor. Astfel au disparut doua asezari forestiere – Cumpana si Tunel, fiind inghitite incet de ape, o data cu umplerea lacului. Si, impreuna cu ele, s-au pierdut pentru totdeauna multe locuri pitoresti, padurea seculara din vremea lui Carol I, vila de vacanta a Bratienilor, cabana pictorului Rudolf Schweitzer-Cumpana, un cimitir al soldatilor nemti cazuti in timpul razboiului si mocanita de pe Valea Argesului. Lacul de acumulare Vidraru are un volum total de 465 milioane metri cubi de apa, al doilea ca marime pe raurile interioare din tara. Lacul a luat fiinta in luna martie 1966 si este situat pe raul Arges pe un sector de 28 km lungime. Situat intre muntii Fruntii si Ghitu, lacul aduna apele raurilor Capra, Buda si ale catorva afluenti directi (Raul Doamnei, Cernatul si Valsanul, Topologul, Valea lui Stan si Limpedea), cu un debit total de cca 5,5 mł /s. Suprafata totala a lacului este de 393 ha, lungimea de 10,3 km, iar latimea maxima de 2,2 km in zona Valea Lupului - Calugarita. Adancimea maxima a apei este de 155 m langa barajul inalt de 166 m. Nivelul normal de retentie este de 830 metri deasupra marii (mdM). Constructia barajului a durat cinci ani si jumatate. In timpul executiei, apele au fost deviate printr-o galerie cu diametrul de 5,20 metri, care la terminarea lucrarilor a fost amenajata ca golire de fund. Pregatirea terenului de fundatie a constat dintr-un tratament de suprafata si unul de adancime. Tratamentul de suprafata s-a realizat prin curatarea, spalarea si suflarea cu aer a rocii si cu plombarea fisurilor. Tratamentul de adancime a constat din injectii de legatura si consolidare. De asemenea s-a executat un voal pe toata lungimea barajului, prelungit in versanti. S-au forat 42 km de galerii subterane, s-au excavat 1.768.000 metri cubi de roca, din care aproximativ 1 milion metri cubi in subteran, s-au turnat 930.000 metri cubi de beton, din care 400.000 metri cubi in subteran si s-au montat 6.300 tone de echipamente electromecanice. Constructia

impresionanta de la Vidraru este cel mai inalt baraj din beton din Romania, in arc cu dubla curbura, este al 27-lea baraj in lume si al 15-lea baraj, în arc, ca înaltime, din Europa; iar în anul intrarii în exploatare (1965) era al 9-lea baraj în arc din lume si al 6-lea din Europa, ca înaltime. Structura barajului in arc, cu dubla curbura a fost proiectata cu intentia de a avea in interiorul lui numai eforturi de compresiune. Este un baraj din beton cu dubla curbura realizat din 22 ploturi verticale, avand inaltimea de 166,60 metri, grosimea la coronament de 6 metri, cea de la baza de 25 de metri, lungimea la coronament 307 metri, suprafata de 870 de hectare, iar latimea la baza barajului 25 de metri si este traversat de noua galerii orizontale interioare. Constructia se sprijina pe versantii muntilor Pleasa si Vidraru. Barajul permite functionarea centralei subterane de la Corbeni si a unui lant de 20 de hidrocentrale pe Arges. Raul Arges are in sectiunea barajului un debit mediu de 7,5 metri cubi pe secunda, iar cu aportul unor captari secundare s-a ajuns la 19,7 metri cubi pe secunda. Debitul maxim la o mie de ani a fost calculat la 645 metri cubi pe secunda. Barajul are doua goliri de fund care evacueaza cate 90 de metri cubi pe secunda fiecare, la lac plin. Constructia rezista la un cutremur de gradul opt pe scara Richter si are incorporati avertizori seismici de ultima generatie. In timpul cutremurului din 1977, barajul a fost supus unor forte seismice cu acceleratii maximale de peste 0,15 grame fara ca structura sa manifeste anomalii in comportare. Trebuie precizat ca barajul Vidraru mai are garantie 59 de ani, perioada totala a garantiei din momentul inaugurarii , în 1965, fiind de 100 de ani. Inainte de 1989, paza era asigurata de catre armata, fiind considerat un obiectiv strategic. Acum paza a fost preluata de Jandarmerie. Turbinele si generatoarele electrice ale hidrocentralei asigura o productie de energie, intr-un an hidrologic mediu, de 400 GWh/an.. Si aici au fost aduse materiale si tehnologie de ultima generatie pentru vremea aceea. Cehoslovacii de la Skoda au venit special pentru montarea turbinelor. La fel si italienii care s-au ocupat de cablurile de inalta tensiune. Conducatorii de atunci au avut cu ce sa se mandreasca, pentru ca au inceput sa vina tot felul de delegatii straine sa admire acest proiect. In camera de comanda la CHE Vidraru este instalat un calculator server pe care este instalat programul Pegasys care

permite monitorizarea parametrilor. Structura si navigarea usoara in cadrul programului cu ajutorul mouse-lui permite afisarea detaliata a informatiilor despre orice punct de masura solicitat. Informatiile care sunt afisate in camera de comanda de la centrala Vidraru se transmit in timp real, cu ajutorul modemurilor (la o distanta de aproximativ 30 km) la dispeceratul situat la Curtea de Arges. Deoarece volumul de informatii transmis este foarte mare se utilizeaza o diagrama simplificata. Monitorizarea parametrilor de functionare a centralei hidroelectrice Vidraru necesita achizitionarea unui numar vast de parametri electrici si neelectrici, care pot fi urmariti doar cu ajutorul unui soft puternic.Instalatia electrica monitorizata la CHE Vidraru este alc din instltii subtarane: - 4 grupuri generatoare (echipate cu IED de tipul ION 7700);- 2 linii de 220 kV (echipate cu IED - 3720 ACM);- 3 linii de 20 kV (echipate cu IED - 3720 ACM si 7700 ION). Sistemul realizat la Vidraru este unul din cele mai performante sisteme de monitorizare din tara noastra si este primul sistem din Romania la care este implementata contorizarea serviciilor de sistem.

Hidrocentrala Vidraru

Turbinele si generatoarele electrice ale hidrocentralei asigura o productie de energie, intr-un an hidrologic mediu, de 400 GWh/an.

Barajul de la Vidraru Hidrocentrala Portile de Fier       Portile de Fier I - Pe sectorul romano – sarb, fluviul Dunarea dispune de un potential hidroenergrtic exceptional (cel mai mare din Europa), care se ridica in medie la 82 000 KW/h.       La intrarea pe sectorul comun, Dunarea are un debit mediu multianual de 5420 mc/s, colectat intr-un bazin de receptie de 567.440 km2.

       Tinand cont de acest potential hidroenergetic, guvernul romaniei si al foste Iugoslavii au luat decizia construiriii unei hidrocentrale.       Pe baza studiilor s-a propus amenajarea  si utilizarea sectorului comun , prin doua sisteme hidroenergetice (Portile de Fier I si Portile de Fier II ), unul situat la km 942+950 (Portile de Fier I 1966 – 1970), in profilul gura Vaii – Sip si unul la km 863, in profilul Ostrovul Mare – Prahovo (Portile de Fier II – 1977 – 1985).       Roca de baza din albie si de pe malurile Dunarii este constituita, pe intreaga ampriza a lucrarilor principale, din gnaise biotitice cu intercalatii de amfibolite si roci granitice       In cadrul amenajarii Portile de Fier I, frontul de retentie are lungimea totala de 1278 m si este realizat din:• barajul deversor – 441 m;• centrala romaneasca – 214 m;• centrala sarbeasca – 214 m;• ecluza romaneasca – 53 m;• barajul nedeversor romanesc – 117 m;• barajul nedeversor sarbesc -  186 m.Portile de Fier II      Sectorul de albie amenajat se situeaza intr-o regiune deluroasa, cu maluri sub forma de terase. In profilul ales pentru amplasarea uvrajelor, Dunarea este ramificata in doua brate, avand intre ele insula Ostrovul Mare, intre km 876 si 860.      Pe toata zona avla de km 876, roca de baza este formata din marne argiloase slab consolidate, bine stratificate orizontal, cu rare intercalatii de nisipuri  acoperite cu depozite de pietrisuri si nisipuri de grosimi foarte mari.       In cadrul amenajarii Portile de Fier II, frontul de retentie are lungimea totala de 1052.50 m si este realizat din:• doua baraje deversor, unul pentru partea sarba in frontul princi[pal de retentie si unul pentru partea romana, pe bratul Gogosu. Barajele deversoare insumeaza 14 deschideri de 21.00 m, sunt de tipul prag lat si au o inaltime de 29.00 m. Un baraj este formta din 7 sectii de beton armat tip cuva, cu radier de 60.00 m lungime, prevazut cu un pinten amonte adancit in marna de fundatie si legat rigid de semipilele adiacente;• barajele nedeversoare sunt reprezentae de 3 tronsoane cu inaltimea de 24.00 m; tronsoanele  dintre ecluza si centrala suplimentara (75.00 m) si centrala suplimentara si malul drept (

109.00 m) sunt de tip neomogen, cu miez de argila sau cu perete de etansare din beton de 60 cm.  

Hidrocentrala Portile de Fier