Análise do comportamento dos aerogeradores em situação de anomalia

Actualmente, a utilização de recursos energéticos renováveis é encarada como vital para se alcançar um desenvolvimento sustentável. Dentro destas, a energia eólica apresenta-se como uma das mais sustentáveis e, por isso, teve uma evolução exponencial nos últimos anos. No entanto, apesar da sua maturidade, esta tecnologia apresenta problemas e desafios. As turbinas eólicas apresentam uma elevada taxa de avarias em alguns componentes, nomeadamente a caixa de engrenagens, o gerador eléctrico e as pás. Os tempos de paragem associados às avarias e à sua reparação provocam grandes prejuízos. De modo a evitar as falhas e a permitir a redução dos custos durante o ciclo de vida das turbinas eólicas, existe a necessidade de optimizar as estratégias de manutenção, de forma a maximizar o retorno do investimento nos parques eólicos. Os aerogeradores mais recentes possuem sistemas de monitorização que permitem monitorizar todos os equipamentos constituintes da máquina, possibilitando um acompanhamento mais próximo do real estado de funcionamento dos equipamentos. A monitorização online permite que se reduza a possibilidade de acontecimento de uma falha grave. Este trabalho de investigação analisa as avarias associadas a um dos equipamentos mais importante das turbinas eólicas, a caixa de engrenagens, tendo sido identificadas as principais grandezas que podem ser utilizadas para a previsão de avarias. Este equipamento é crítico dado que origina um dos maiores tempos de indisponibilidade por falha. O resultado das análises efectuadas ao comportamento da caixa de engrenagens perante uma avaria demonstrou que é possível prevê-las. Esta informação é de extrema importância, pois permite um escalonamento eficiente da manutenção e a adopção das estratégias de reparação mais convenientes.

Currently, the use of renewable energy resources is faced as vital to achieve a sustainable development. Within these, wind energy is presented as one of the most sustainable, and therefore, had an exponential evolution in recent years. However, although its maturity, this technology presents problems and challenges. Wind turbines have a high failure rate in some components, particularly the gearbox, the electric generator and the blades. The downtime associated with failures and repairs cause major losses. To avoid the faults and the increase of costs during the life cycle of wind turbines, the optimization of the maintenance strategies is needed in order to maximize the return on investment in wind farms. The newer wind turbines have monitoring systems that allow monitoring all components of the machine, allowing a closer monitorization of the real state of the equipment, reducing the possibility of occurrence of a major fault. This research analyzes the failures of one of the most important equipments in a wind turbine, the gearbox, and identified the main parameters which can be used for predicting faults. This is a critical equipment which has one the major causes downtime for failure. The results of the analyzes of the gearbox behavior before a fault has shown that it is possible to predict them. This information is extremely important because allows an efficient scheduling of maintenance and the adoption of the best repair strategies.