Após dez a vinte anos de operação, as turbinas eólicas geralmente atingem o ponto em que os componentes centrais atingem seus limites de desgaste. Grandes componentes, como caixas de engrenagens, rolamentos principais, geradores ou pás do rotor, são particularmente afetados. A sua substituição apresenta desafios técnicos, logísticos e económicos para os operadores, mas, ao mesmo tempo, oferece a oportunidade de prolongar significativamente a vida útil e a relação custo-eficácia dos sistemas existentes.
O artigo a seguir explica quais componentes são normalmente afetados, como funciona uma grande substituição de componentes, quais riscos e requisitos de planejamento existem – e por que essa medida está se tornando cada vez mais um fator chave para a operação contínua segura e sustentável de turbinas eólicas.
1. Introdução
As turbinas eólicas estão sujeitas a um
Vida útil de cerca de 20 a 25 anos. Mas como qualquer complexo
sistema técnico, estão sujeitos a desgaste natural. Particularmente forte
grandes assembleias centrais – as chamadas
Componentes grandes. Se eles falharem ou mostrarem sinais claros de
fadiga material, os operadores têm um papel importante a desempenhar em
Decisão antes: Reparar, substituir ou desligar a fábrica?
A substituição de componentes grandes geralmente é demorada, cara e logística
exigente. Ao mesmo tempo, pode aumentar a vida útil de uma turbina eólica por
muitos anos e a disponibilidade é restaurada a um alto nível
trazer. Para muitos operadores, a troca é, portanto, uma questão fundamental na operação contínua
e gerenciamento vitalício de seus sistemas.
Este guia explica de forma prática quando uma substituição de componentes grandes
quais componentes são afetados, como é o processo,
que desafios podem surgir e quando tal intervenção
Valor.
2. O que significa "substituição de componentes grandes"?
Entende-se por substituição de componentes grandes
substituição de uma ou mais centrais mecânicas ou elétricas
Conjuntos principais de uma turbina eólica. Esses componentes são grandes, pesados,
caro e muitas vezes apenas com guindastes especiais, veículos de transporte e pessoal especializado.
manejar.
Normalmente, as substituições de componentes grandes não são manutenção de rotina, mas parte do
grandes medidas de manutenção, que geralmente são realizadas após um defeito,
desgaste ou no contexto de prolongamentos da vida útil.
O objetivo de uma substituição de componente grande é:
- garantir a prontidão operacional da instalação,
- prolongar a vida útil,
- e danos consequentes causados pela operação contínua com defeito ou
peças desgastadas.
3. Quais componentes são afetados?
Os seguintes componentes são considerados
"componentes grandes" clássicos, cuja substituição normalmente requer o maior
esforço e os custos mais elevados:
Lâminas: Eles estão entre os maiores e mais caros componentes. Danos
são causados por rachaduras, raios ou erosão.
Rolamento principal: Transporta toda a massa do rotor. Danos típicos: Corrosão,
Desgaste, vibrações.
Transmissão: Engrenagem – propensa a lascas de dentes, danos nos rolamentos,
Contaminação por óleo.
Gerador: Converte energia mecânica em energia elétrica – frequentemente afetada
devido ao superaquecimento e danos no isolamento.
Eixo do rotor: Transmite movimento rotacional, altamente tensionado pela torção.
Transformador / eletrônica de potência: danos causados por estresse térmico ou
Sobretensão.
Estrutura e cubo da gôndola: Troca rara, mas relevante para a
Danos.
4. Causas típicas e padrões de danos
Danos a grandes componentes raramente ocorrem
repentino. Causas comuns:
- Fadiga do material devido a mudanças de carga e turbulência
- Desgaste e envelhecimento do lubrificante
- Vibrações e desequilíbrios
- Mudanças de temperatura
- Corrosão e umidade
- Raio
- Manutenção inadequada
Os sinais são vibração, aumento de temperatura, partículas de óleo no óleo da transmissão ou
ruídos conspícuos. Os sistemas de monitoramento de condições (CMS) ajudam a evitar danos
em um estágio inicial.
5. Desafios da substituição de componentes grandes
Uma grande substituição de componentes é tecnicamente
complexo. Os desafios incluem:
- Logística: Transporte de peças com peso de até 60 toneladas
- Trabalho com guindaste: caro, dependente do clima, sensível ao vento
- Acessibilidade: os caminhos devem ser sustentáveis
- Disponibilidade de peças de reposição para sistemas mais antigos
- Coordenação de muitos negócios
- Requisitos de segurança e questões de seguro
6. Procedimento para substituição de componentes grandes
Curso típico de eventos em seis fases:
- Diagnóstico e planejamento: análise de danos, aquisição de peças de reposição, programação.
- Preparação: Desligamento, fusível, equipamento de canteiro de obras.
- Desmontagem: Remoção do componente defeituoso com guindastes.
- Transporte: Remoção e entrega.
- Instalação: Montagem e calibração.
- Comissionamento: Teste funcional, documentação, aceitação.
Vantagens de uma substituição profissional de componentes grandes
Um intercâmbio profissional oferece:
- Extensão da vida útil em 5 a 10 anos
- Restauração da disponibilidade
- Controle de custos por meio de medidas planejadas
- Sustentabilidade através de componentes recondicionados
- Otimizações técnicas por meio de montagens mais recentes
8. Para quais sistemas é a substituição de componentes grandes
significativo?
Uma grande substituição de componentes geralmente vale a pena
para investimentos entre 10 e 20 anos com boa substância e economia
Operação. Ideal para opção de operação contínua ou venda no mercado secundário.
9. Fabricantes e tipos de instalações – exemplos práticos
Enercon: gearless, troca de
Rolamentos de geradores, sistemas de passo, pás de rotor. (Enercon E40, Enercon E44, Enercon E48, Enercon E58, Enercon E66, Enercon E70, Enercon E82)
Vestas: trocas frequentes de caixa de engrenagens ou mancais principais (Vestas V52, Vestas V80, Vestas V90).
Siemens / Gamesa: design modular, trocas típicas de caixas de velocidades,
Sistemas de guinada.
Nordex: substituições frequentes de rolamentos e caixas de engrenagens (Nordex N60, Nnordex N80, Nordex N117).
GE: Necessidade de substituição de redutores (série de 1,5 MW, 2,5 MW).
10. Conclusão
A substituição de componentes grandes é um elemento central
Parte da gestão do ciclo de vida de turbinas eólicas. Ele estende o
vida útil, aumenta a disponibilidade e contribui para a relação custo-benefício e
sustentabilidade dos parques eólicos existentes.
