Soluções para as energias renováveis TELEDYNE FLIR
As centrais eólicas podem ser de grandes dimensões e instaladas em locais remotos, o que representa um grande desafio para os trabalhos de manutenção: as inspecções são muitas vezes dispendiosas e demoradas, com sistemas mecânicos e eléctricos de difícil acesso. Os componentes das turbinas eólicas podem estar localizados em altura, em espaços confinados ou com acesso bloqueado ou perimetral. São também susceptíveis a desafios ambientais, como o calor e a alteração das condições meteorológicas, que podem causar avarias. Quando isto acontece, o resultado final pode ser um tempo de inatividade dispendioso ou um acidente grave. É por isso que a manutenção preventiva e as inspecções regulares são tão importantes. Infelizmente, o custo pode ser elevado, pelo que é sempre uma boa ideia tirar o máximo partido das inspecções. Neste guia, discutiremos como as soluções da Teledyne FLIR podem ajudar a maximizar o tempo de atividade e a reduzir os custos de manutenção da energia eólica.
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Componentes de turbinas eólicas
Anemómetros
Os anemómetros de turbinas eólicas são essenciais para compreender a velocidade e a direção do vento e, por extensão, otimizar a produção de energia de uma turbina eólica. Os anemómetros podem ser montados na turbina eólica a várias alturas para recolher dados precisos sobre a velocidade do vento. Estes dispositivos transmitem dados de rotação a um centro de controlo responsável pelo posicionamento da turbina no vento para obter a máxima eficiência. Os profissionais de manutenção podem utilizar a termografia para verificar as ligações eléctricas e assegurar a transferência de dados.
Rolamentos do rotor
Os componentes das turbinas eólicas são susceptíveis ao desgaste e podem falhar, especialmente os rolamentos do rotor - uma série de rolamentos localizados no interior do eixo do rotor que ligam as pás da turbina eólica à caixa de velocidades. Garantir o funcionamento adequado é fundamental para manter a eficiência operacional e a saúde dos activos. Um videoscópio térmico permite que os profissionais de manutenção olhem para o interior da estreita caixa de rolamentos para detetar sinais de sobreaquecimento, enquanto um medidor de vibrações ou um sistema de monitorização remota de vibrações pode detetar sinais de falha mecânica através da análise das vibrações.
Sistemas de orientação (direção da gôndola)
Os sistemas de orientação numa turbina eólica orientam a nacela, ou caixa principal, para o vento, principalmente através da geração de um binário que roda a nacela com base em sinais de sensores de vento ou num sinal de controlo manual do sistema. Isto ajuda a aumentar a captação de energia e a maximizar a potência, uma vez que o sistema da turbina não está constantemente a trabalhar para manter a nacela estável. O sistema inclui rolamentos, travões, pinças de travão e pistões, que podem sobreaquecer como sinal de falha. A monitorização contínua com um sensor térmico inteligente fixo pode fornecer o alerta precoce necessário para evitar que as falhas do sistema conduzam a avarias.
Caixa de velocidades
A caixa de velocidades de uma turbina eólica liga o eixo do rotor ao gerador de energia e aumenta as rotações por minuto (RPM) para otimizar a produção de energia. Este componente vital deve ser capaz de funcionar eficientemente em condições climatéricas exigentes e sob cargas, vibrações e temperaturas continuamente flutuantes. Verificar a temperatura e o estado dos rolamentos, engrenagens e outros componentes da caixa de velocidades é essencial para a eficiência operacional e a saúde dos activos.
Geradores de turbinas eólicas
Um gerador de turbina eólica recebe a saída da caixa de velocidades e produz energia eléctrica. Estes sistemas complexos podem incluir comutadores, anéis deslizantes, bobinas, sistemas de arrefecimento e outros componentes, que requerem uma inspeção regular para garantir o funcionamento adequado e a saúde dos activos. A imagem acústica permite-lhe inspecionar os sistemas eléctricos para detetar problemas antes que as falhas sejam desencadeadas, enquanto uma câmara térmica e um multímetro digital podem ser utilizados para verificar o estado dos componentes mecânicos e eléctricos. Por fim, ferramentas de teste, como um testador de rotação de fases, podem garantir a instalação e o funcionamento correctos de fontes de alimentação trifásicas.
Sistemas de controlo de tiragem mecânicos/hidráulicos
Os sistemas de controlo de inclinação controlam o ângulo da pá de uma turbina eólica, adaptando-o à direção do vento para ajustar a velocidade de rotação. Isto permite uma eficiência óptima e reduz a carga mecânica nos sistemas da turbina eólica. O sistema de controlo de paragem inclui variadores de frequência (VFD), que asseguram um arranque/paragem gradual para evitar cargas de choque nas pás. O VFD, os motores e os componentes hidráulicos deste sistema devem ser verificados frequentemente quanto aos níveis de tensão, pontos quentes eléctricos, funcionamento da válvula solenoide e sinais de desgaste.
Sistema de arrefecimento da caixa de velocidades
Os sistemas de arrefecimento da caixa de velocidades mantêm uma temperatura constante no interior da nacela para garantir a vida útil de todos os componentes. O processo de conversão de energia, juntamente com a radiação solar, pode gerar calor que pode danificar os componentes. As inspecções periódicas com uma câmara térmica, bem como as inspecções eléctricas com um multímetro digital, podem fornecer avisos vários meses antes de ocorrer uma avaria, poupando tempo de inatividade dispendioso.
Manutenção da rede eléctrica
Disjuntores de média tensão
Os disjuntores de média tensão (MT) ligam a energia eólica de baixa tensão através de um transformador a montante ao barramento de uma subestação de alta tensão/média tensão. Podem ser instalados acima ou abaixo do solo. Embora os circuitos de MT acima do solo sejam facilmente acessíveis, requerem inspecções frequentes com uma câmara térmica e ferramentas de teste e medição para garantir que nenhuma das ligações está solta ou danificada. A instalação de circuitos de MT no subsolo é mais dispendiosa, mas requer menos manutenção. Os inspectores podem ter de verificar ocasionalmente estes disjuntores para detetar falhas de ligação ou falhas de terra. A inspeção visual dos postes e do equipamento de montagem também é necessária para garantir que o sistema de recolha está a funcionar corretamente.
Transformadores montados em almofada
Se um transformador de um parque eólico sobreaquecer e falhar, isso pode levar a reparações dispendiosas e possíveis cortes de energia. A monitorização regular da temperatura utilizando câmaras de imagem térmica de diagnóstico avançado pode ajudá-lo a inspecionar e monitorizar a distribuição da temperatura na superfície exterior de cada transformador para detetar falhas iminentes antes que estas ocorram. Mostrará o que o olho nu não consegue ver: pontos quentes que indicam peças sobreaquecidas, para que saiba onde investigar mais. Encontre sinais ocultos de resistência eléctrica e desgaste mecânico para que as reparações possam ser efectuadas imediatamente.
Subestações
As subestações contêm o equipamento mais típico encontrado num parque eólico, incluindo transformadores, disjuntores, comutadores e relés. Se qualquer um destes sistemas falhar, todo o transformador será desligado, custando-lhe milhões de dólares em horas extraordinárias de trabalhadores e despesas para acelerar as reparações. As inspecções eléctricas regularmente programadas com câmaras termográficas, juntamente com as inspecções de fugas de isolamento de SF6 com uma câmara de deteção de gás, garantirão que o equipamento permanece operacional e que os operadores do parque eólico cumprem os regulamentos de segurança aplicáveis ao seu equipamento. A maioria dos parques eólicos efectua estas tarefas durante a época de pouco vento para reduzir a perda de produtividade e de receitas.
Transmissão
As reparações não planeadas das linhas de transmissão podem facilmente custar milhões, pelo que é importante inspecionar periodicamente cada ligação para garantir que está a funcionar corretamente. Cada sistema tem muitas ligações pequenas, que muitas vezes estão localizadas no alto e fora de alcance. As ligações aquecem antes de falharem. A realização de inspecções regulares de subestações e linhas de transmissão utilizando uma câmara termográfica pode dar uma imagem completa de potenciais problemas. É possível visualizar descargas parciais ou medir a temperatura de ligações sobreaquecidas e diagnosticar problemas antes que eles ocorram, minimizando o custo das reparações, maximizando a vida útil do equipamento e mantendo a energia para os clientes.
Proteção da central eólica
Segurança das instalações
Violações de segurança, riscos ambientais, falhas de activos e perdas económicas são apenas alguns dos desafios que afectam as centrais eólicas. É vital detetar rapidamente ameaças, resolver problemas e gerir processos em todos os casos de utilização, desde a proteção do perímetro e o controlo de entradas até ao diagnóstico e monitorização do estado dos edifícios.
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Software para câmaras acústicas e de infravermelhos portáteis FLIR
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Software e soluções em nuvem
O FLIR Thermal Studio Pro, o armazenamento FLIR Ignite Cloud e o FLIR Path Management fornecem a solução total de que a sua equipa necessita para simplificar as inspecções, análises e relatórios.
FLIR Thermal Studio Pro: Crie um roteiro de inspeção eficiente com o plug-in do software FLIR Route Creator, depois descarregue-o e execute-o utilizando a função Inspection Route da sua câmara. Quando a inspeção estiver concluída, devolva as imagens ao FLIR Thermal Studio para processamento, análise e elaboração de relatórios.
Para imagens acústicas, a FLIR Si124 inclui um suplemento de software para o FLIR Thermal Studio Pro que lhe permite calcular dados críticos para a tomada de decisões, tais como taxas de fuga, custos e nível de ameaça de descarga parcial.
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