Principais causas dos problemas dos aerogeradores com caixa multiplicadora – Parte 2

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Neste artigo vamos enumerar e descrever as principais causas e fatores que originam problemas e defeitos nas turbinas eólicas.

Incêndios

Num ano típico costumam ver-se perdas totais – geralmente causadas por incêndios – dá-se como perda total quando uma unidade é totalmente consumida não podendo ser reparada.

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Os incêndios são a 2ª maior causa de catástrofe nas turbinas eólicas

Recomendamos a leitura deste artigo – Energia Eólica em chamas: Porque é que existem incêndios em aerogeradores?

Condições climatéricas extremas

Em algumas circunstancias o clima é o responsável por problemas – por vezes os ventos fortes são excessivos para a maquina os poder suportar.  Falhas nos travões e as pás viradas para cima ainda piora mais as coisas.

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Condições climatéricas extremas numa turbina eólica

Falhas no gerador

As principais causas de problemas no gerador são:

– O não cumprimento das práticas de manutenção recomendadas nos procedimentos de lubrificação, sistemas de coletores, etc.

– Falhas mecânica ou elétricas do rolamento, falhas no rotor, falhas no sistema de refrigeração levando a excesso de calor e por sua vez a incêndio.

– Os relâmpagos, vento, condições climáticas extremas, contaminação do lubrificante, etc.

– O desalinhamento ou outra instalação inadequada, vibração excessiva, irregularidades de tensão, insuficiência no conversor, aterramento inadequado, excesso de velocidade (que leva a problemas nos rolamentos), etc.

– Problemas de fabrico, tais como, componentes soltos, isolamento elétrico inadequado, falhas no rotor, a presença de outros componentes dentro da nacele que complicam serviço, etc.

– Para os geradores com menos de 1000 kW, a falha mais comum é um problema no setor do rotor.  Para os geradores com mais de 1000 kW, a falha mais comum é associada aos rolamentos. A manutenção é o fator crítico que afeta a vida de máquinas. Reparações adequadas também são essenciais para a fiabilidade e longevidade do gerador.

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Gerador danificado devido a excesso de velocidade e consequente sobreaquecimento

Problemas com as pás

As principais causas que levam a problemas com as pás são: relâmpagos, danos por colisão com objetos, design mal elaborado, material de fabrico fraco.

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Turbina eólica danificada por um relâmpago

A acumulação de insetos, óleo, e gelo nas pás também reduz a eficiência até menos 40%.

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Falha numa pá

Problemas nos rolamentos – O calcanhar de Aquiles das turbinas

Não importa o modelo da turbina, os rolamentos são sempre um problema em todas elas.

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Exemplo de um rolamento danificado

A principal razão de falhas com os rolamentos é a descamação (macropitting) visível a olho nu. Que por sua vez leva a outro tipo de escamação microscópica (micropitting).

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Exemplo de um rolamento danificado
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Exemplos de defeitos encontrados em rolamento

Existem muitas opiniões sobre as causas potenciais que originam este tipo de problemas:

  • Períodos de cargas pesadas e dinâmicas – levando a vibrações e variações bruscas de carga
  • Mudanças rápidas de aceleração e desaceleração
  • Falta de lubrificante
  • Deformações estruturais
  • Condições climatéricas: mudanças rápidas de temperatura, água salgada, vento, pó, etc…
  • Marcha lenta

Podem existir outros problemas/falhas que não estejam descritos acima, mas é certo que investigações estatísticas em turbinas eólicas onshores e offshores indicam claramente uma relação direta entre os problemas das turbinas e a velocidade do vento e as cargas pesadas e flutuantes/dinâmicas.

Reveja a Parte 1 – Principais causas dos problemas dos aerogeradores com caixa multiplicadora