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Cepel pesquisa metodologias para detecção de falhas em pás de aerogeradores

Detalhes: Notícias

Cepel pesquisa metodologias para detecção de falhas em pás de aerogeradores

25-06-2019

 

O Cepel está desenvolvendo metodologia para detecção e localização de defeitos em pás de aerogeradores de grande porte, como parte de um projeto de pesquisa da Carteira de Projetos Institucionais para as Empresas Eletrobras. Este desenvolvimento inclui uma parte conceitual e de modelagem matemática complementada e validada por meio de uma parte experimental, que vem sendo realizada no Laboratório de Mecânica e Dinâmica de Estruturas do Cepel. Futuramente, a expectativa é incorporar a metodologia desenvolvida aos sistemas de monitoramento de equipamentos e gestão de ativos do Cepel, SOMA e DianE, respectivamente, com o objetivo de antecipar falhas prematuras em pás de aerogeradores e, com isso, evitar consequências catastróficas, como o colapso de todo o aerogerador e a interrupção na geração de energia.

 


De acordo com o pesquisador Carlos Frederico Trotta Matt, gerente do projeto, devido à crescente participação da fonte eólica na matriz energética brasileira, existe uma pressão cada vez maior por parte de diversos agentes do setor por garantias de confiabilidade na geração de energia proveniente desta fonte renovável. “Aliado a este cenário, existe um consenso por parte das equipes de operação e manutenção de parques eólicos sobre a necessidade de definição de critérios e procedimentos para inspeção e avaliação de integridade de componentes críticos de aerogeradores no Brasil. Deve-se ressaltar que estes componentes têm apresentado falhas a um terço do tempo previsto, quando comparado com sua operação na Europa”, afirma o pesquisador.

 


Carlos Frederico acrescenta que o investimento em sistemas inteligentes de avaliação da integridade estrutural de aerogeradores (structural health monitoring systems), capazes de acompanhar a deterioração gradual de componentes críticos e, desta forma, antecipar falhas prematuras, é centenas de vezes inferior a multas e perdas de receita decorrentes de indisponibilidade do equipamento, e aos custos de manutenção associados a grandes reparos nos aerogeradores sinistrados.

 


Além de Carlos Frederico, participam do projeto Heloísa Furtado, Fernanda Figueiredo, Roberta Martins, Bruno Cardoso, Josélio Buarque, Gláucio Rigueira, Vanessa Guedes, Antonio Carlos Neiva, Sergio Melo e Ricardo Dutra.

 


Motivações para o projeto e metodologia

 


Uma das motivações para sua realização, segundo os pesquisadores Carlos Frederico e Heloísa Furtado, foi o acompanhamento, em campo, das potencialidades e dificuldades de inspeção visual em pás de aerogeradores com o auxílio de câmeras termográficas em solo e em aeronaves remotamente pilotadas.

 


Os pesquisadores comentam que uma restrição para inspeção visual por termografia é a necessidade do bloqueio do aerogerador, isto é, com o freio mecânico acionado e, portanto, sem gerar energia elétrica. A metodologia proposta para detecção e localização de defeitos em pás de aerogeradores se baseia na identificação de alterações, por menores que sejam, em parâmetros que caracterizam o comportamento dinâmico de uma pá. As premissas do projeto são que a metodologia desenvolvida tenha um custo relativamente baixo e que possa ser aplicada com o aerogerador em operação.

 


No estágio atual do projeto, a equipe está realizando ensaios de vibração em dois conjuntos de pás de aerogeradores de pequeno porte no vão experimental do laboratório do Cepel, para identificação de parâmetros sensíveis à presença e à localização dos defeitos. Em uma próxima etapa, defeitos comumente encontrados nas pás de aerogeradores em operação, serão artificialmente inseridos nas pás sob ensaio em laboratório, para verificar a efetividade da metodologia.

 


Carlos Frederico ressalta que o monitoramento contínuo de vibração e a aplicação da metodologia proposta poderão ser estendidos, futuramente, com as devidas adaptações, a outros componentes de um aerogerador (torre, nacele, caixa de engrenagens, gerador elétrico).

 


Curso sobre pás de aerogeradores

 


A equipe do projeto também está organizando um curso sobre pás de aerogeradores com o objetivo de discutir temas como projeto, fabricação, modos de falha, técnicas de inspeção, manutenção preditiva e reparo em pás de aerogeradores. O curso, que conta com apoio da Associação Brasileira de Energia Eólica (ABEEólica),  ocorrerá entre os dias 03 e 05 de setembro deste ano, na Unidade Fundão do Cepel, sendo voltado a empresas e instituições do setor elétrico brasileiro.

 


Para mais informações sobre o curso, entre em contato com eventos@cepel.br