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Guias e Dicas
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Serviço básico em aerogeradores 1, Notas de estudo de Engenharia Elétrica

curso de aerogeradores

Tipologia: Notas de estudo

2014

Compartilhado em 19/03/2014

robson-araujo-45
robson-araujo-45 🇧🇷

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Baixe Serviço básico em aerogeradores 1 e outras Notas de estudo em PDF para Engenharia Elétrica, somente na Docsity! PPP PILI LILIA! Apostila Treinamento Service Básico Programa de desenvolvimento de capacitação da equipe de operadores da “Bons Ventos”. Parques Eólicos : Albatroz -— Taiba, Nova Canoa Quebrada, Nova Bons Ventos e Enacel - Aracati Wo 7 ace |Ziatech Ziatech - Desenvolvimento, Gerenciamento c Consultoria de Projetos. Av, Santos Dumont, 1587 - Sala 705 - Aldeata - Cep: 50.150-160 - rortaleza, CE. Pabx: (55-85) 3244-394 aimtechydelstachembr - comercialDriatechcombr ÍNDICE * Capitulo 1 CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DO AEROGERADOR 558 Z.LMW 66 Hz SUZLON..... * Capítulo 2 APRESENTAÇÃO DOS COMPONENTES MECÂNICOS. A) Fundação, E) Torre... C) NACELLE. Elxo do rato Rolamento Principal..... Chassi Principal. Girder.. Engrenagem do sistema de “YAw” (azimute: Moto redutores da sistema de “YAW" (azimute) Gear Box. .39 Acessórios do gear box At Unigade Hidráulic AB Gerado Slip Ring. Top Panel.. 2- APRESENTAÇÃO DOS COMPONENTES MECÂNICOS: A) Fundação A. Segúência da construção da fundação utilizada nas UGE's Suzlon 2- APRESENTAÇÃO DOS COMPONENTES MECÂNICOS: A) Fundação Após instalação da torre é necessária a vedação entre torre e fundação. tgamfanhe mind 1,6em + Sika Rundichmur PE, 42 mm Dlhttof Slialos PRO 3'WE Fugananke pmisd. 1,5 em a Fundamentsekiian ! Konstruktiansbeton a a 2- APRESENTAÇÃO DOS COMPONENTES MECÂNICOS: B) Torre * Deadá * Atorre é composta por 4 seções: * Seção da base da torre(T4) de 18m de altura de forma cilindrica. Uats Eh -- gesto | quad * Seção inferior do meio da torre (T3) de 18m de altura de forma cilíndrica. DezF * Seção superior do meio da torre (T2) de 18 m de altura de forma cilíndrica. * Seção dotopo da torre (T1) de 24m dealtura e de forma cônica. 2- APRESENTAÇÃO DOS COMPONENTES MECÂNICOS: B) Torre As seções da torre são unidas por flanges parafusados: Fixação da seção da base da torre (T4) interna e externamente. Fixação entre seções (segmentos) da torre por flanges parafusados. 2- APRESENTAÇÃO DOS COMPONENTES MECÂNICOS: B) Torre Capacitor panel 1 | emos | Capacitor panel 2 (capacitor unit 1) (capacitor unit 2) Bottom Panel (gabinetes da base) 2- APRESENTAÇÃO DOS COMPONENTES MECÂNICOS: B) Torre Na torre podemos citar alguns principais componentes: Escada Sistema de ilumina T Plataformas de Cabos de Escotilhas das descanso potência plataformas 2- APRESENTAÇÃO DOS COMPONENTES MECÂNICOS: C) Nacelie Sbisg doeneraan) 2- APRESENTAÇÃO DOS COMPONENTES MECÂNICOS: C) Nacelle 5- Engrenagem do yaw (Yaw gear ou gear rim) Fabricante: IMO Quantidade:1 Dimensões: 3 m de diâmetro e 125mm de altura. Peso: 2t Material: Cromo molibdênio - Número de dentes: 150 ! 1] Função: Promover o movimento de giro da nacelle,| - À através de seu próprio eixo, a engrenagem é fixada no main frame pelo do sistema de yaw bearing (placa trava e discos de fricção) e parafusada na torre. 34 2- APRESENTAÇÃO DOS COMPONENTES MECÂNICOS: C) Naceile 6- Moto redutores do yaw (Yaw drive ou yaw motors) Fabricante: Bonfiglioli (Itália) Quantidade: 3 Dimensões: 0.5 m de diâmetro e 1.14m de altura Peso: 2t Relação de redução: 2170/1 com 5 estágios de redução Quant. de óleo: 17,8] Motor: 04 pólos / 1800 RPM Função: Transmitir o movimento de rotação das engrenagens dos yaw drives (pinhões) para a engrenagem do yaw (coroa) movimentando a nacelle (movimento de giro). 2- APRESENTAÇÃO DOS COMPONENTES MECÂNICOS: C) Nacelle Localização: casar pos cuole (sp / pie tme foesemiar) 2- APRESENTAÇÃO DOS COMPONENTES MECÂNICOS: C) Nacelle 7.1- Acessórios do gear Box Bomba de óleo Fabricante: Hydac (Alemanha) Yipo: Bomba de engrenagens Vazão: 855 a 1770 1/m Função: Circular o óleo através do filtro e dos resfriadores de óleo. Filtro de óleo Tipo: Sistema de filtração por malha com dois estágios de filtração, O primeiro com 50 míicrons e O segundo com 100 microns. a 2- APRESENTAÇÃO DOS COMPONENTES MECÂNICOS: C) Nacelie Localização: 2- APRESENTAÇÃO DOS COMPONENTES MECÂNICOS: C) Nacelle Localização: er uteneng sema very er bot dk sa 2- APRESENTAÇÃO DOS COMPONENTES MECÂNICOS: C) Nacelle 11- Slip ring body ( corpo de aneís deslizantes) Componente capaz de fazer conexões elétricas de um elemento girante para um elemento fixo, no aerogerador existem dois, um no gear box que envia e recebe sinais elétricos do hub para o top panel e vice-versa, existe outro “SRB” no gerador para conexão do bombardier para o rotor do gerador e vice-versa, 5a 2- APRESENTAÇÃO DOS COMPONENTES MECÂNICOS: €) Nacelle Localização: Pretas 4 estesnattmto tes Lc dh £ f 2- APRESENTAÇÃO DOS COMPONENTES MECÂNICOS: C) Nacelle 13- Guincho (winch ou service crane) Localizado na nacelle o guincho é utilizado para transporte de peças e ferramentas do solo até a nacelle, possui 100 m de corrente, é acionado por botoeira, sua capacidade de carga máxima é 500 Kg. Para operar o guincho é necessário utilizar cinto de segurança pára-quedista e manter-se ancorado, existe um ponto de ancoragem no gerador. 58 2- APRESENTAÇÃO DOS COMPONENTES MECÂNICOS: C) Nacelle Localização : esc bsmo ) tarig Igeerator, E 2- APRESENTAÇÃO DOS COMPONENTES MECÂNICOS: €) Nacelle 14- Sensores. 14.2 — Sensor de velocidade do rotor. Sensor indutivo que monitora a rotação do rotor. (speed rotor sensor) Sensor indutivo que pára o aerogerador caso a rotação do eixo do rotor exceda 17,6 RPM. (over speed Ed Ed sensor) 14.3 - Sensor de velocidade do gerador. É um contador de giros eletrônico (resolver) e monitora a rotação do eixo do gerador. 2- APRESENTAÇÃO DOS COMPONENTES MECÂNICOS: €) Nacelle 16- Carenagem da Nacelle. Fabricante: Suzlon Dimensões: 9,3x3,8x3,8m Material: Fibra de vidro reforçada com epóxi Pintura: Poliuretano Peso: 2,6t Função: proteger os componentes internos da nacelle. 2- APRESENTAÇÃO DOS COMPONENTES MECÂNICOS: D) Rotor O Rotor é constituído de 03 componentes principais: 2. Pás (Blades ou rotor blades) 1.1 Raiz da pá 1.2 Corpo da pá (bordo de ataque e Tuga) 1.3 Flange da pã 14Tip 2. Hub 2.1 Rolamento e engrenagens do pitch (Slew ring) 2.2 Moto redutores do pitch (pitch drives) 2.3 Hub panel (hub pitch panel) 2.4 Bombas de lubrificação 2.5 Baterias (battery box) 2.6 Encoders e resolvers 3. Nose cone 3.1 Starlike e suportes 3.2 Pára-raios 74 2- APRESENTAÇÃO DOS COMPONENTES MECÂNICOS: D) Rotor No corpo da pá encontramos o bordo de ataque e de fuga Vistas da secção transversal da pá: Linhas da trajetória do vento Bordo de ataque Bordo de fuga 77 2- APRESENTAÇÃO DOS COMPONENTES MECÂNICOS: D) Rotor 2- Hub ou cubo Fabricante: Faw/Pasl Material: Ferra fundido com grafite esferoidal Peso: 9,8t Função: Transferir a energia mecânica das pás para o eixo do rotor. O hub possui três engrenagens e três rolamentos para dar o movimento de passo para as pás (slew ring). = a 2- APRESENTAÇÃO DOS COMPONENTES MECÂNICOS: D) Rotor 2- Hub 2.2- Moto redutores do pitch (pitch drive ou pitch motor) São compostos por um pião com 15 dentes, um redutor e um motor gue possui freio eletromagnético. Função: Transmite o movimento de rotação do a engrenagem do pitch para avançar ou recuar a pá (movimento de passo da pá de zero a noventa graus). 51 2- APRESENTAÇÃO DOS COMPONENTES MECÂNICOS: D) Rotor 2- Hub 2.3- Hub Panel ( gabinete do hub ou hub pitch panel). O painel do hub está tocalizado dentro do hub, é constituído basicamente de três inversores de frequência (lust drives), módulo de vigilância das baterias e conversores de 290V para 24V CC. A função do hub panel é controlar o movimento de passo das pás. 3- PRINCÍPIO BÁSICO DE FUNCIONAMENTO DOS SISTEMAS INTERNOS: A)Sistema de azimute(yaw) Sistema de yaw (azimute) O sistema de yaw possui a função de sempre manter a nacelle alinhada com a direção do vento para que o aerogerador capture a melhor rajada de venio e trabalhe com mais eficiência, o sistema de yaw é formado pelos componentes: engrenagem do vaw (yaw gear), moto redutores do yaw (yaw drives), sensores de posição do yaw (yaw sensor e north position), sensor de direção do vento (Wind Vane) e sensor de cabo torcido (cable twist). Princípio básico de funcionamento: O sensor de direção do vento informa ao PLC (CLP) do aerogerador a direção do vento mais forte, o PLC através do Suzlon Contral System (SCS) verifica em que posição de encontra a nacelle e caso a mesma não esteja na posição que receba os ventos mais fortes, O PLC atua os moto redutores do yaw que giram a nacelle de forma que sempre fique na posição para receber o vento mais forte. 93 3- PRINCÍPIO BÁSICO DE FUNCIONAMENTO DOS SISTEMAS INTERNOS: A)Sistema de azimute(yaw) Wind Vane PLC ou CLP Yaw drive Pião e engrenagem do yaw va Sensores de posição angular e Norte Safety Chain (Cadeia de segurança) 3- PRINCÍPIO BÁSICO DE FUNCIONAMENTO DOS SISTEMAS INTERNOS: BjGear Box VONDNAGI Gear unil Output shaft ( generator ) Shrink aise Connection lor brake callipar Oil level indlicator Connection far lubricating system Pressura oil connection Oil filling Olk drain Screw In heating element Resistance thermomater PT30O bearing Resistance tharmameter PT 100 allsump Breather lilter Inspection cover 3/2 way valve Pump Oil level swilch Filter Motor pump Oil / air cooler Coarse filter 3- PRINCÍPIO BÁSICO DE FUNCIONAMENTO DOS SISTEMAS INTERNOS: BjGear Box Monitoramento 3- PRINCÍPIO BÁSICO DE FUNCIONAMENTO DOS SISTEMAS INTERNOS: D)Sistema de Lubrificação 3- PRINCÍPIO BÁSICO DE FUNCIONAMENTO DOS SISTEMAS INTERNOS: D)Sistema de Lubrificação Sistema de lubrificação automático Existem 3 bombas de graxa automáticas na nacelle: Bomba de graxa do yaw bearing: Lubrifica o disco de fricção através de tubulações que injetam graxa SHC 460 em graxeiros nos discos de fricção do yaw gear. Bomba de graxa do main bearing: Lubrifica o rolamento principal. Bomba de graxa dos rolamentos do gerador Lubrifica os 2 rolamentos do gerador Bomba de graxa do rolamento do pitch: Lubrifica o rolamento da pá através de tubulações que injetam graxa SHC 460 em graxeiros que se distribuem nas 3 pás. Bomba de graxa da engrenagem do pitch: Lubrifica a engrenagem do pitch nas 3 pás, com o injetor de graxa em cima do pinhão do pitch motor 192 5 - PRINCIPIO BÁSICO DE FUNCIONAMENTO DOS SISTEMAS INTERNOS G) Safety Chain Sensar de cabo torcido (CABLE TWIST) Um sensor grava a máxima torção da nacelle. Essa engrenagem do came irá acionar o circuito de segurança (dentre outros, travamento dos motores de giro), se o valor de aproximadamente 2,5 rotações da nacelle for excedido. Sensor de cabo torcido I13 5 - PRINCIPIO BÁSICO DE FUNCIONAMENTO DOS SISTEMAS INTERNOS 6) Safety Chain Sensor de sobre velocidade Controle independente de monitoramento de excesso de velocidade (módulo FR1) mede a velocidade do rotor com seu próprio sensar de proximidade. O valor medido é transmitido para o controle (como sinal analógico). Se a velocidade medida exceder 17,6 RPM, o programa de freio 4 é ativado (aplicar rotação nas pás definido pelo controle). Em adição o sistema continuará verificando o sina analógico se correlaciona com o sinal de velocidade medido pelo controle. Módulo FR Sensor de sobre velocidade 114 5. PRINCIPIO BÁSICO DE FUNCIONAMENTO DOS SISTEMAS INTERNOS H) Sistema de Geração H) Sistema de Geração Tipo: Gerador assíncrono com controle de corrente do rotor - SES Potência: 2.1MW; Tensão do estator: 600 V (fase fase); Corrente nominal: 2190 A; Fregiência: 60 Hz; Numero de pólos: 4; Velocidade síncrona: 1800 RPM; Fechamento do estator: Delta; Fechamento da rotor: Estrela; Fator de potência com carga nominal: 0,92; Classe de temperatura do enrolamento: H; Classe de proteção do gerador: IP54; Classe de proteção do slip ring: IP23; Velocidade na potência nominal e de rotor curto circuitado: 1812 rpm; Faixa de velocidade de operação com SFS: 1800 a 2100 rpm; Faixa de velocidade para potência constante com SFS: 1836 a 2100 RPM; Refrigeração : forçada a ar com trocador de calor. 117 5 - PRINCIPIO BÁSICO DE FUNCIONAMENTO DOS SISTEMAS INTERNOS H) Sistema de Geração Principio do Funcionamento da Geração Depois que a velocidade de corte do vento é atingida, a velocidade da turbina é controlada pelo sistema de giro das pás de modo a chegar o mais próximo possível da velocidade síncrona do gerador. O gerador é conectado à rede por meio de uma partida suave (soft starter). Quando as fases entram em sincronia (MER), a partida suave é by passada e o gerador é então diretamente conectado à rede. A velocidade da turbina cresce acima da velocidade síncrona, através do controle de pitch das pás e o gerador assíncrono entra no mado gerador. Durante a operação, as pás são posicionadas num ângulo atimizado de forma a atingir a velocidade nominal do gerador (1812 a 1836 RPM), SFS (1836 a 2100 RPM). 118 5 - PRINCIPIO BÁSICO DE FUNCIONAMENTO DOS SISTEMAS INTERNOS H) Sistema de Geração Capacitor panel: Compensação do fator de potencia Tensão: 690 V, 3º Quantidade: 14 conjuntos Potência: 75 kVAr Range do FP na potência nominal: 0.92 - 0.997 ; FP default = 1; Valor FP: Ajustável via software; O sistema de compensação reativa mantém o fator de potência unitário utilizando 14 bancos de capacitores. O Sistema de controle da Suzlon mede continuamente a potência reativa requerida e comanda os contactores para manter o fator potência requerido. Para aumentar a vida útil e a performance dos capacitores o chaveamento deve ser evitado frequentemente com o objetivo de aumentar a vida útil do banco de capacitores. 5 - PRINCIPIO BÁSICO DE FUNCIONAMENTO DOS SISTEMAS INTERNOS H) Sistema de Geração Fluxo de potência Aerogerador Cabine Unitária Subestação BV Linha de Subestação 600VM3,8KV 13,8kv/ 69KV Transmissão CHESF /concessionária ou 34,5KV 34,5KV/230KV 89kv ou 230Kv 5 - PRINCIPIO BÁSICO DE FUNCIONAMENTO DOS SISTEMAS INTERNOS J) Suzlon Contro! System Programa de parada 7 Y Éiniciado por uma parada de emergência. * É um freio rápido através do botão EMERGENCY STOP Y O freio mecânico é fechado até repouso total e fica acionado até ser resetado Y Aturbina desliga completamente e o circuito de segurança (safety chain) é acionado. *” O gerador é desconectado imediatamente do grid. *” O sistema do pitch das pás retorna com uma velocidade de rotação controlada máxima de 10º/s ” O tempo de frenagem depende do angulo das pás antes do acionamenta do freio. 133 5 - PRINCIPIO BÁSICO DE FUNCIONAMENTO DOS SISTEMAS INTERNOS K) Sistema de monitoramento local e remoto Operação com o SC-commander SC-commander é um software designado como uma interface de usuário para aerogerador. Ele gerencia acesso para os clientes, equipe de service e outras pessoas, de acordo com os níveis definidos de acesso, para tados os dispositivos do site como WTGs e estações metereológicas. O SC-commander é usado para monitorar o alarme do WTG e executar operações simples como início, parada, giro manual e outros. Você pode usar um laptop comum conectado diretamente ao gerador através do SC-commander instalado, O monitoramento pode ser local ou remoto. 5 - PRINCIPIO BÁSICO DE FUNCIONAMENTO DOS SISTEMAS INTERNOS K) Sistema de monitoramento local e remoto O Sistema de monitoramento local pode ser: Na nacelle T Através do conector ETHI(RJ45), localizado no PLC do Top Panel como mostra a - figura abaixo. N 5 - PRINCIPIO BÁSICO DE FUNCIONAMENTO DOS SISTEMAS INTERNOS K) Sistema de monitoramento local e remoto Monitoramento remoto: Você pade usar o SC-commander de um local remoto. Só precisa estabelecer uma conexão com o WTG que você deseja acessar através de uma conexão - VPNfinternet). = Obs.:VPN - Virtual Private Network, é uma rede privada construída sobre a infra- - estrutura de uma rede pública, normalmente a Internet.
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