WD00478 01 00 Technical Description Pt Br S95

Documentação Técnica

Projeto: Standard

Número do Documento: WD00478 [Tradução do documento original]

Classe do Documento: 2 [3, 4 = Confidencial]

Edição: 01 [2011-11-23]

SUZLON Energy GmbH Kurt-Dunkelmann-Str. 5 +49 381 12884-0 18057 Rostock | Alemanha +49 381 12884-550 [email protected] www.suzlon.de

POWERING A GREENER TOMORROW

DESCRIÇÃO TÉCNICA

S95-2.1 MW

As informações contidas nesta documentação são propriedade da Suzlon R&D Germany. Esta documentação, no todo ou em parte, pode ser reproduzida ou enviada a terceiros somente mediante a aprovação expressa por escrito da Suzlon R&D Germany. Reservamo-nos o direito de, a qualquer momento e sem prévia notificação, efetuar alterações e aprimoramentos nesta documentação, assim como nas características do equipamento e do software. Todos os nomes de produtos usados nesta documentação são marcas registradas ou estão de algum modo protegidos por lei, ainda que não especificamente indicado.

© 2012 by Suzlon R&D Germany | Todos os direitos reservados.

DESCRIÇÃO TÉCNICA | S95-2.1 MW Standard

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Edição 01 | 2011-11-23 WD00478 | Classe 2

Índice – Descrição Técnica

1 Notas sobre o manual ..........................................................................4 1.1 Escopo .........................................................................................................................5 1.2 Garantia .......................................................................................................................5 1.3 Direitos autorais ............................................................................................................6

2 Princípio de operação...........................................................................7 2.1 Sistema de pitch ............................................................................................................8 2.2 Sistema de giro .............................................................................................................9

3 Visão geral técnica.............................................................................10 3.1 Condições climáticas (somente VTB) ...............................................................................11 3.2 Fundação e torre..........................................................................................................11 3.2.1 Elevador de serviço ......................................................................................................12 3.3 Nacelle .......................................................................................................................12 3.3.1 Componentes rotacionais ..............................................................................................13 3.3.2 Guincho integrado........................................................................................................15 3.4 Rotor .........................................................................................................................16

4 Sistema hidráulico .............................................................................17 4.1 Freio mecânico ............................................................................................................17 4.2 Bloqueio do rotor .........................................................................................................17

5 Sistemas de arrefecimento ................................................................18

6 Sistemas de lubrificação ....................................................................19

7 Conexão à rede elétrica .....................................................................20 7.1 Compensação..............................................................................................................20 7.2 Transformador e painel de controle de média tensão (MT) .................................................20

8 Proteção contra surtos e raios ...........................................................21 8.1 Zonas de proteção contra raios ......................................................................................22 8.1.1 Simulação de esfera rolante ..........................................................................................23 8.1.2 Proteção contra raios....................................................................................................23 8.2 Sistema de ligação equipotencial ....................................................................................25 8.3 Dispositivo de proteção contra surtos..............................................................................25 8.4 Sistema de aterramento subterrâneo (opcional) ...............................................................25

9 Sistema de monitoramento de condições (CMS) (opcional) ...............26

10 SUZLON CONTROL SYSTEM (SCS) ......................................................27 10.1 SUZLON CONTROL-TURBINE (SC-TURBINE).....................................................................28

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10.2 SUZLON CONTROL-COMMANDER (SC-C) .........................................................................28 10.3 SERVICE TERMINAL (SC-TERMINAL) (opcional) ................................................................28 10.3.1 SC-TERMINAL – fixo .....................................................................................................28 10.3.2 SC-TERMINAL – portátil ................................................................................................28 10.4 SUZLON CONTROL-POWER PLANT CONTROLLER (SC-PPC, opcional)....................................28 10.5 SUZLON CONTROL-METSTATION (SC-METSTATION) (opcional) ..........................................29

11 Iluminação.........................................................................................30 11.1 Torre..........................................................................................................................30 11.2 Nacelle .......................................................................................................................30 11.3 Hub ...........................................................................................................................30 11.4 Luz de sinalização aérea (opcional).................................................................................31

12 Sensores ............................................................................................32


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1 Notas sobre o manual Este documento integra a Documentação Técnica de um Aerogerador (AEG) SUZLON.

Este documento destina-se somente ao pessoal autorizado e qualificado. O mesmo deve ser lido atentamente e compreendido antes da realização das tarefas.

Neste documento é usada uma terminologia consistente resultante do trabalho de terminologia da SUZLON, com o fim de evitar múltiplas designações. Além disto, o documento contém abreviações. Quando usado pela primeira vez, o termo é escrito por extenso. A abreviação permanece entre parêntesis na sequência do termo por extenso, por exemplo: aerogerador (AEG).

Páginas, tabelas e figuras possuem referências remissivas e são numeradas consecutivamente. O documento contém outras referências remissivas e marcadores de páginas destinados a direcionar o leitor para as informações detalhadas.

As figuras podem ser apresentadas com números de posicionamento para explicar determinados componentes. O número de posicionamento aparece novamente na sequência do componente explicado no texto da seguinte maneira:

Este documento pode conter formatação especial para enfatizar determinados trechos de texto da seguinte maneira:

negrito para, p. ex., instruções relacionadas a guias, botões ou menus na documentação dos softwares

itálico para enfatizar designadores de referências asterisco (*) para enfatizar parâmetros de softwares, alarmes ou valores

As fotos e ilustrações apenas fornecem exemplos. O equipamento e os procedimentos podem apresentar diferenças em relação aos projetos específicos. Portanto, não se deve tratar o conteúdo das fotos ou ilustrações como de aplicação geral. Contactar o gerente de logística responsável para informações específicas do projeto.

As dimensões e pesos são fornecidos de acordo com o "Sistema Internacional de Unidades" (SI). Conforme a especificidade do projeto, tais dados podem ser completados com unidades anglo-americanas.

No caso de quaisquer sugestões ou aperfeiçoamentos necessários, favor entrar em contato com [email protected].

Os AEGs SUZLON estão sob contínuo aprimoramento e desenvolvimento, portanto reservamo-nos o direito de efetuar modificações. Antes de executar qualquer trabalho, certificar-se de que este documento esteja disponível na versão mais recente de acordo com a configuração aplicável do AEG! Acessar o portal KM para atualizações ou entrar em contato com o administrador local.

Figura 3–1/5

Número de posicionamento Número de série Capítulo

mailto:[email protected]�


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1.1 Escopo

Este manual é válido para os AEGs S95-2.1 MW. Favor observar as seguintes versões diferentes às quais se aplicam as informações contidas nos documentos.

Item Variante/versão

Frequência 50 Hz 60 Hz

Versão de temperatura Versão Temperatura Padrão (VTP)

Versão Temperatura Baixa (VTB)

Versão da torre Torre tubular (para altura do hub de 80 m/90 m/100 m)

1.2 Garantia

Este documento baseia-se nos parâmetros técnicos e nos parâmetros específicos de produto do AEG fornecido. Ainda assim, o fabricante reserva-se o direito de acrescentar informações complementares a este documento.

O fabricante assume as responsabilidades e a garantia somente conforme definido nas "Condições Gerais de Venda e Entrega".

O fabricante não assume quaisquer responsabilidades ou garantias por lesões pessoais ou danos materiais decorrentes de uma ou mais das seguintes causas:

O produto descrito foi

avariado por "força maior" utilizado em desacordo com o uso previsto operado em desacordo com as instruções fornecidas na documentação operado depois que as proteções técnicas foram colocadas fora de serviço operado com materiais ou equipamentos não admissíveis submetido a modificações no projeto, no sistema de controle e/ou na funcionalidade, sem

prévia consulta ao fabricante equipado com peças de reposição não fornecidas nem aprovadas pelo fabricante reparado de forma indevida.


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1.3 Direitos autorais

O fabricante detém os direitos autorais para este documento.

A reprodução, produção de cópias, difusão, utilização de informações ou qualquer outro uso desta documentação – em parte ou no todo – por terceiros, para fins comerciais, requer o prévio consentimento por escrito do fabricante.

Todos os direitos reservados.

Endereço do fabricante: SUZLON Energy Limited

One Earth, Opp. Magarpatta City, Hadapsar

Pune 411 0028 Índia

www.suzlon.com | [email protected]


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2 Princípio de operação O uso previsto do AEG é converter energia eólica em energia elétrica.


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2.1 Sistema de pitch

O sistema de pitch regula a velocidade do rotor para determinados pontos de ajuste. O sistema de pitch funciona da seguinte maneira: abaixo da velocidade nominal do vento, o ângulo do passo fica constantemente na posição 0°. Assim que a velocidade do vento atingir a velocidade nominal, o sistema do passo começa a regular o ângulo do passo para limitar a velocidade do rotor do AEG à velocidade nominal.

Cada pá tem seu próprio sistema de mecanismo de passo, composto de uma caixa de engrenagens, um conversor de frequência, um sistema auxiliar de baterias e um sistema de ventilação forçada. O SUZLON CONTROL SYSTEM (SCS) transmite os pontos de ajuste requeridos para a posição da pá, a qual é controlada separadamente para cada pá pelo respectivo conversor de frequência. Os motores do mecanismo de passo localizam-se dentro do hub e são equipados com um freio interno, que mantém a posição da pá quando o sistema de pitch não está ativo.

Figura 2-1: Princípio do sistema de pitch

O sistema auxiliar de baterias assegura a funcionalidade de cada mecanismo de passo individual, mesmo se a conexão à rede elétrica não estiver disponível. Neste caso, o AEG para imediatamente e as pás se movem à posição de bandeira por meio das caixas de baterias pertencentes ao sistema auxiliar de baterias. A fonte de alimentação ininterrupta (UPS) pertencente ao SCS verifica periodicamente o estado dos sistemas auxiliares e desativa o AEG caso o nível de carga da bateria caia abaixo de um valor predefinido.

O sistema de pitch e os sistemas auxiliares de baterias localizam-se dentro do painel de controle do hub. Os cabos de alimentação e comunicação para a nacelle são encaminhados através do eixo principal vazado. Um anel deslizante atrás da caixa de engrenagens transmite os sinais elétricos desde uma condição estática para uma rotacional.

O sistema de pitch é equipado com aquecedor em cada caixa de baterias. Ele aquece os carregadores de bateria e evita a umidade dentro da caixa de baterias. O aquecimento é controlado pelos termostatos. Um sensor de temperatura está instalado dentro de cada caixa de baterias. O sensor de temperatura força o AEG a desativar-se com segurança em caso de baixa temperatura. Cada mecanismo de passo é equipado com um codificador absoluto para localizar a posição absoluta da pá. A velocidade do mecanismo de passo é medida por um sensor analógico todo o tempo.


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2.2 Sistema de giro

Figura 2-2: Sistema de giro

A nacelle é montada na torre com o rolamento do sistema de giro.

O sistema de giro é usado para assegurar o alinhamento ideal do rotor com o vento. A direção do vento é medida por dois sensores (sensores de vento ultrassônicos 2D para VTB, anemoscópio para VTP) na estrutura do equipamento no teto da nacelle. Os sensores transmitem o valor medido ao SCS.

O giro é executado por quatro dispositivos de giro elétricos, ativados assim que o SCS reconhece uma determinada diferença predefinida entre o eixo do rotor e a direção atual do vento.

O sensor de ângulo de giro (tipo: interruptor de proximidade) mede a posição atual do sistema de giro. O sensor localiza-se na coroa e conta o número de voltas que a nacelle dá em determinada direção para evitar a torção dos cabos. Se a nacelle girar mais do que um número predefinido de vezes na mesma direção, o AEG se desativa temporariamente e inicia automaticamente o processo de desfazer a torção. O AEG se reativa automaticamente a seguir. Em caso de falha do sensor de ângulo do giro, o interruptor de limite de torção do sistema de giro ativa a cadeia de segurança.


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3 Visão geral técnica O AEG divide-se nas seguintes partes principais:

Torre (3) Nacelle (2) Rotor (1) com pás (4)

Figura 3-1: Componentes principais do AEG


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3.1 Condições climáticas (somente VTB)

A versão de temperatura baixa (VTB) do AEG é projetada para condições climáticas excepcionalmente frias (Ver "Dados Técnicos").

Os componentes são feitos de materiais especialmente resistentes para suportar condições climáticas excepcionalmente frias (por exemplo, hub, chassi principal, eixo principal, seções da torre, suporte de freios, olhal de elevação).

Determinados componentes específicos foram testados quanto a desempenho em baixas temperaturas. Além disso, isolamentos de cabos especiais, sensores de giro e de velocidade e equipamento de medição do vento foram projetados para baixas temperaturas.

Todos os termoventiladores são energizados individualmente pelo SCS e monitorados por meio de um retorno comum. Cada termoventilador possui um termostato, que ativa o termoventilador caso a temperatura caia abaixo de um determinado valor.

3.2 Fundação e torre

A torre de aço tubular compõe-se de seções conectadas por meio de flanges aparafusados. A torre é construída sobre a fundação usando prisioneiros, assentados no concreto da fundação.

É possível subir por dentro da torre. Podem estar instaladas plataformas de trabalho e uma escada com um sistema de proteção anti-quedas, e opcionalmente dispositivos auxiliares de subida ou um elevador.

As seções do painel de controle inferior são dispostas na parte inferior da torre. As seções de painel de controle conectam-se ao gerador e ao painel de controle superior na nacelle por meio de cabos de alimentação e de controle. Na parte superior da torre, os cabos são encaminhados através de uma curvatura dos cabos pendentes. Isto permite à nacelle girar várias vezes em cada direção sem danificar os cabos.

Os cabos de alimentação entre o AEG e a rede elétrica são encaminhados através de eletrodutos.

A torre é protegida contra corrosão por um procedimento de jateamento de areia especial e pela aplicação de uma camada de resina epóxi na superfície da torre.

A fundação é específica ao projeto, dependendo das condições do solo e das normas e legislação locais.

Figura 3-2: Torre tubular com 4 seções


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3.2.1 Elevador de serviço

Um elevador de serviço pode ser opcionalmente instalado dentro da torre e destina-se a transportar equipamentos e pessoal de serviço.

Figura 3-3: Exemplo de elevador de serviço

3.3 Nacelle

A nacelle compõe-se das seguintes peças principais: sistema de vigas e chassi principal que suportam os componentes rotacionais, assim como o painel de controle superior e o guincho integrado. A nacelle é abrigada pelo alojamento da nacelle e conectada à torre por meio do conjunto do sistema de giro.

O alojamento da nacelle protege os componentes internos contra várias condições-ambiente. Duas escotilhas de acesso no alojamento da nacelle permitem acesso aos instrumentos de medição no teto da nacelle e no rotor.

O alojamento da nacelle é construído em camadas sobrepostas para evitar resfriamento rápido. A nacelle é equipada com vários termoventiladores.

A temperatura dentro do painel de controle superior é controlada por sensores de temperatura. Os aquecedores do painel de controle conectam-se diretamente à rede elétrica e são ativados por meio de termostatos.


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3.3.1 Componentes rotacionais

Figura 3-4: Componentes principais do sistema rotacional

1 Rolamento principal 2 Eixo principal

3 Disco de contração 4 Caixa de engrenagens

5 Freio mecânico 6 Acoplamento

7 Gerador Os componentes rotacionais com seus componentes transmite e transduz a velocidade do rotor para o gerador. Os componentes principais são mostrados na Figura 3-1.

O eixo principal é apoiado pelo rolamento principal no lado do rotor. Um disco de contração conecta o eixo principal à caixa de engrenagens. Dentro da caixa de engrenagens, o eixo principal é apoiado por um rolamento de roletes cilíndricos. O eixo principal é vazado para reduzir o peso e para guiar os cabos do hub.


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Em uma faixa de temperatura definida, o mancal do rolamento principal do AEG é pré-aquecido durante o procedimento de ativação por um termoventilador. O termoventilador do rolamento principal conecta-se diretamente à rede elétrica. Ele é independente do SCS, comutado por um segundo termostato para manter a temperatura na nacelle em caso de falha do SCS.

Caixa de engrenagens

A caixa de engrenagens converte a velocidade baixa do rotor do eixo principal em alta velocidade rotacional necessária à operação do gerador.

Uma bomba de óleo mecânica fornece óleo à caixa de engrenagens. O óleo é filtrado por um sistema de micro-filtro e comporta um dispositivo resfriador de óleo.

O aquecimento de óleo interno é equipado com barras aquecedoras. Ele opera quando a temperatura do reservatório de óleo está abaixo de um valor de temperatura predefinido.

Termoventiladores externos estão montados sob a caixa de engrenagens. Se a temperatura do óleo cair abaixo de um valor predefinido, a caixa de engrenagens é aquecida antes de iniciar a operação.

Gerador

O AEG está equipado com um gerador de indução duplamente alimentado (DFIG) com um conversor de energia eletrônico no circuito do rotor do gerador.

Durante a operação, o lado do estator do gerador fica permanentemente conectado à rede elétrica. Os enrolamentos do rotor conectam-se à rede elétrica por meio de anéis deslizantes e um conversor de fonte de tensão "back-to-back" que controla o rotor e a corrente da rede elétrica. Portanto, a frequência do rotor pode divergir livremente da frequência da rede elétrica. Controlando a corrente do rotor com o conversor, é possível ajustar a alimentação de potência ativa e reativa à rede elétrica desde o estator e o rotor.

Um sistema de arrefecimento a ar mantém o gerador na temperatura operacional ideal.

O gerador inclui um aquecedor anti-condensação que se ativa durante a ativação do gerador. Aquecimento em rotação livre significa aquecer o gerador por meio de giro livre com uma velocidade definida. Isto é controlado pelo ângulo de passo das pás. O anel deslizante do gerador é equipado com um termostato interno que controla a temperatura do anel deslizante e ativa o aquecedor do anel deslizante, se equipado.

Os rolamentos do gerador são equipados com um sistema de lubrificação automática temporizado.


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3.3.2 Guincho integrado

O guincho integrado localiza-se dentro da nacelle para transportar materiais para dentro e para fora da nacelle através de uma escotilha. O guincho integrado é acionado por um motor elétrico e montado em um trilho deslizante. O trilho deslizante é fixado no alojamento da nacelle sob o teto.


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3.4 Rotor

O rotor compõe-se de:

hub cone frontal (sobre o hub) três pás

Um rolamento com duas fileiras de esferas conecta cada pá ao hub. O hub transmite a velocidade do rotor através dos componentes rotacionais ao gerador.

O sistema de pitch gira as pás (ver Capítulo 2.1).


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4 Sistema hidráulico A unidade de potência hidráulica fornece a pressão do óleo necessária para atuar o freio mecânico e o bloqueio do rotor. Ela pode ser operada com a caixa de operação ou com a bomba hidráulica manual.

4.1 Freio mecânico

O freio mecânico localiza-se no eixo de alta velocidade entre a caixa de engrenagens e o acoplamento. O freio é aplicado por pressão hidráulica (freio ativo). As pastilhas de freio são pressionadas contra o disco de freio, freando assim o eixo de alta velocidade.

O freio mecânico é usado para parar o AEG somente quando a velocidade já foi reduzida pelo freio aerodinâmico. O freio mecânico opera a uma velocidade do rotor muito baixa. Ele é usado somente como freio de estacionamento para aplicar o bloqueio do rotor ou em caso de emergência.

4.2 Bloqueio do rotor

O bloqueio do rotor para a rotação do rotor e do sistema rotacional mecanicamente. Para impedir a rotação, o pino do bloqueio do rotor é movido para um furo definido no disco de bloqueio do rotor.

O bloqueio do rotor é aplicado, por exemplo, durante trabalhos de manutenção. Ele proporciona segurança pessoal adicional em trabalhos no interior do hub e na nacelle/teto do rotor.

O disco do bloqueio do rotor é montado no eixo principal dentro da nacelle. O pino do bloqueio do rotor localiza-se sob o rolamento principal e é operado pela unidade de potência hidráulica. É permitido aplicar o bloqueio do rotor somente sob certas circunstâncias (ver "Operação").

Um sensor (sensor de proximidade do bloqueio do rotor) detecta o estado do bloqueio do rotor. O AEG pode ser ativado somente se o bloqueio do rotor não estiver aplicado.


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5 Sistemas de arrefecimento Existem vários sistemas de arrefecimento no AEG, por exemplo:

caixa de engrenagens gerador painéis de controle

Os componentes a serem arrefecidos são monitorados por sensores que processam as informações para o SCS.

Caixa de engrenagens

A caixa de engrenagens (ver Capítulo3.3.1) é arrefecida por meio do fluxo de óleo que passa através do resfriador de óleo da caixa de engrenagens. Um estrangulador térmico fecha a circulação de óleo durante a partida até a temperatura operacional do óleo ser atingida. Uma bomba de óleo transfere o óleo diretamente para os respectivos componentes da caixa de engrenagens.

Gerador

Dois circuitos de arrefecimento a ar separados resfriam o gerador.

Dutos de ar alimentam o circuito fechado interno de ar de arrefecimento para fornecer ar de arrefecimento às peças móveis. Um trocador de calor, integrante do alojamento do estator, transfere o ar aquecido ao circuito de arrefecimento externo.

A admissão de ar do circuito de arrefecimento externo localiza-se na extremidade motriz. Um ventilador de fluxo axial, localizado na extremidade motriz, gera a corrente de ar, impele-a através dos tubos de arrefecimento instalados no sentido axial e a descarrega no duto de ar do gerador.

Painéis de controle

Os painéis de controle são arrefecidos por ventiladores.

Os ventiladores impelem o ar de arrefecimento através dos filtros até as cabines. O ar quente sai dos painéis de controle através de saídas filtradas. Termostatos e higrostatos ativam ventiladores e aquecedores se a temperatura/umidade dentro dos painéis de controle atingir um determinado limite.


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6 Sistemas de lubrificação O sistema de lubrificação assegura a operação permanente e essencial de peças móveis do AEG fornecendo lubrificação e óleo suficientes para determinados componentes. Dois tipos de sistemas de lubrificação estão instalados dentro do AEG:

Sistema de lubrificação fechado

Sistemas de lubrificação fechados, por exemplo, para rolamentos de roletes especiais, contêm lubrificantes para a vida útil inteira do AEG. Não é necessário reabastecer tais sistemas.

Sistema de lubrificação aberto

Sistemas de lubrificação abertos fornecem permanentemente graxa aos componentes usando reservatórios de graxa. Tais sistemas são usados, por exemplo, para o sistema de pitch (coroa) e devem ser abastecidos a determinados intervalos.

Figura 6-1: Reservatório de graxa para sistema de lubrificação aberto

Sistema de lubrificação automática (ALS)

O sistema de lubrificação automática geralmente compõe-se de um controlador ou temporizador, bomba e reservatório, válvulas dosadoras e conexões, assim como linhas de suprimento e alimentação. O sistema fornece, a partir de um local central, uma quantidade controlada de lubrificante para vários locais específicos no AEG (por exemplo, rolamentos do gerador) durante a operação em intervalos específicos.


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7 Conexão à rede elétrica O AEG se conecta à rede elétrica por meio do gerador. Um transformador é usado para transformar média tensão em alta tensão e minimizar perdas de corrente elétrica.

Quando o AEG se ativa, as pás giram a um determinado ângulo, dependendo da velocidade do vento, acelerando assim o rotor. Quando a velocidade do gerador atingir uma velocidade síncrona, o AEG conecta-se à rede elétrica.

7.1 Compensação

A energia elétrica demandada pelo AEG para produzir energia elétrica é potência ativa, mas cada gerador elétrico assíncrono precisa de uma certa quantidade de potência reativa. Potência reativa é a carga adicional no sistema de alimentação elétrica, por exemplo, os cabos. Bancos de capacitores no painel de controle inferior compensam a potência reativa que é constantemente medida durante a operação. Os capacitores se ativam e desativam conforme seja ou não necessária uma capacidade adicional.

7.2 Transformador e painel de controle de média tensão (MT)

O transformador e o painel de controle de média tensão localizam-se na parte externa do AEG e são de responsabilidade do proprietário.

O transformador transforma energia elétrica de um nível de tensão a outro, por exemplo da rede elétrica ao AEG ou vice-versa.


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8 Proteção contra surtos e raios A proteção contra raios nos AEGs é projetada de acordo com a norma IEC TR 61400-24. Esta norma especifica uma proteção completa contra impactos diretos de raios e efeitos colaterais de raios. A proteção contra raios é projetada de acordo como nível I de proteção contra raios mais alto existente (LPL I).

A proteção contra raios do AEG compõe-se de quatro peças principais:

Proteção contra raios no exterior Proteção contra raios no interior Sistema de ligação equipotencial Sistema de aterramento


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8.1 Zonas de proteção contra raios

Figura 8-1: Visão geral das zonas de proteção contra raios

1 Armação de equipamentos com para-raio

10 Intervalo de centelha (rotor – rolamento principal)

2 Corrimão 11 Barramento equipotencial da nacelle

3 Intervalo de centelha (rolamento da pá – hub)

12 Intervalo de centelha (rolamento do giro – chassi principal)

4 Para-raios 13 Cinta de aterramento

5 Painel de controle do hub 14 Painel de controle inferior

6 Rolamento principal 15 Barramento equipotencial da torre

7 Caixa de engrenagens 16 Parafuso de aterramento

8 Gerador 17 Aterramento da fundação

9 Painel de controle superior


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8.1.1 Simulação de esfera rolante

O sistema de proteção contra raios, e portanto as zonas de proteção contra raios, são projetados de acordo a simulação de esfera rolante na geometria do AEG.

A simulação de esfera rolante é usada para localizar e dimensionar os para-raios, proporcionando o nível mais alto de proteção contra raios na nacelle.

Durante a simulação, uma esfera rolante com um raio de 20 m se contrapõe à geometria do AEG. Para assegurar a zona de proteção contra raios 1 (dentro do AEG) e a zona de proteção contra raios 0B (fora do AEG), não se permite que a esfera rolante encoste na parte da nacelle ou do hub, mas somente nos para-raios.

Figura 8-2: Modelo de esfera rolante

1 Esfera rolante

2 Para-raios no chassi do equipamento

8.1.2 Proteção contra raios

A proteção contra raios é efetivada em diferentes locais por

para-raios intervalos de centelha cintas de aterramento

O hub é feito de ferro fundido. Todos os componentes elétricos estão à distância requerida do cone frontal, que está equipado com um para-raios. O hub satisfaz os requisitos para uma gaiola de Faraday.

As pás são equipadas com um para-raios de linha. A descarga elétrica é direcionada dos para-raios de linha ao hub e via intervalos de centelha para o eixo principal. O eixo principal conduz a descarga elétrica para a torre aterrada através das cintas de aterramento.

O alojamento da nacelle é equipado com uma malha de aço galvanizado. As malhas são interconectadas para formar uma gaiola de Faraday. As malhas são acopladas à torre por meio de cintas de aterramento. O chassi do equipamento no topo da nacelle é equipado com um para-raios.

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Os rolamentos das pás e o sistema rotacional são protegidos contra descargas elétricas por meio de intervalos de centelha. 1 Placa do intervalo de centelha

2 Disco de bloqueio do rotor

Figura 8-3: Intervalo de centelha entre o disco do bloqueio do rotor (2) e a placa do intervalo de centelha (1)

A descarga elétrica é direcionada através dos para-raios e intervalos de centelha para a torre e são aterradas por meio de cintas de aterramento montadas na carcaça da torre. 1 Cinta de aterramento

2 Conexão da cinta de aterramento – carcaça da torre

Figura 8-4: Aterramento entre as seções da torre


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8.2 Sistema de ligação equipotencial

A tarefa do sistema de ligação equipotencial é a equalização de potenciais de todos os componentes metálicos do sistema como alojamentos, corrimãos, escadas e painéis de controle. A equalização de potenciais impede a geração de tensões elétricas perigosas que podem colocar em risco pessoas e sistemas técnicos.

O sistema de ligação equipotencial conecta todos os componentes metálicos do AEG. Como resultado, o potencial elétrico de todos os componentes é igualado. Em caso de contato com dois componentes, o pessoal não fica exposto aos perigos decorrentes da alta tensão.

8.3 Dispositivo de proteção contra surtos

A proteção contra raios do AEG inclui protetores contra sobrecorrente e sobretensão, também chamados de dispositivos de proteção contra surtos. Os dispositivos de proteção contra surtos protegem o sistema elétrico contra os efeitos indiretos de raios.

8.4 Sistema de aterramento subterrâneo (opcional)

O sistema de aterramento subterrâneo conecta o AEG com o transformador e todos os componentes do lado de fora do AEG. O sistema de aterramento subterrâneo deve evitar as diferenças de potencial entre o AEG e o transformador em caso de impacto de raios. Ele é conectado ao barramento PAS na parte inferior do AEG.


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9 Sistema de monitoramento de condições (CMS) (opcional) O CMS destina-se a evitar danos e perdas de componentes. Ele prevê danos e permite um tempo mínimo para trabalhos de manutenção. Adicionalmente, é possível analisar danos, aumentar a confiabilidade e o intervalo entre falhas.

CMS é um sistema de diagnósticos básicos. Ele mede a vibração dos componentes do sistema rotacional e detecta automaticamente alterações importantes. No centro de monitoramento CMS, especialistas podem diagnosticar danos e preparar instruções para o pessoal de operações. A análise de causas de danos podem ajudar a desenvolver possibilidades de prevenções de danos.

O CMS age da seguinte maneira:

Medição de vibrações no sistema rotacional (rolamento principal, caixa de engrenagens, gerador)

Comunicação para o controlador Comunicação com o centro de monitoramento CMS (controle remoto)


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10 SUZLON CONTROL SYSTEM (SCS) O SCS é um sistema de controle e monitoramento do parque eólico e do AEG.

Figura 10-1: Interação dos componentes do SCS

1 AEG com SERVICE TERMINAL (SC-TERMINAL) e SC-TURBINE

4 Parque eólico

2 AEG com SUZLON CONTROL-TURBINE (SC-TURBINE)

5 SUZLON CONTROL-POWER PLANT CONTROLLER (SC-PPC)

3 SUZLON CONTROL-METSTATION 6 SUZLON CONTROL-COMMANDER (SC-C)


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10.1 SUZLON CONTROL-TURBINE (SC-TURBINE)

SC-TURBINE é o software de controle de um AEG individual. Ele assegura a operação estável e segura e a produção de energia do AEG através de diferentes sensores e medições (por exemplo, dados da rede elétrica, direção e velocidade do vento, velocidade do rotor, ângulo da pá e giro e temperatura de componentes). Um cartão de memória armazena os dados estatísticos e operacionais.

O software SC-TURBINE roda em um controlador e assegura o desempenho seguro e eficiente do AEG.

O SC-TURBINE pode ser monitorado e controlado pelo SERVICE TERMINAL ou SC-C diretamente no AEG. Em estreita interação com o SC-C, é possível se comunicar com o AEG e criar relatórios e históricos de dados do AEG armazenados ou do parque eólico completo.

10.2 SUZLON CONTROL-COMMANDER (SC-C)

O SC-C é projetado como uma interface de usuário para os AEGs. Ele administra o acesso para os clientes, pessoal de manutenção e outras pessoas de acordo com os níveis de acesso definidos para todos os dispositivos do parque eólico, como AEGs, mastros meteorológicos e também para o SC-PPC. Ao mesmo tempo, ele coleta, armazena e distribui todos os dados necessários. O SC-C deve visualizar os dados do AEG, executar operações simples como ativação, parada, retorno ao estado inicial e criar relatórios. O SC-C é a porta de entrada para o SC-TURBINE e o SC-PPC.

O SC-C pode ser instalado em qualquer tipo de sistema operacional. O laptop/PC deve atender os requisitos definidos.

10.3 SERVICE TERMINAL (SC-TERMINAL) (opcional)

O SC-TERMINAL é usado para operar um AEG individual.

10.3.1 SC-TERMINAL – fixo

O SC-TERMINAL fixo está incluído em uma porta de painel de controle no painel de controle inferior. Ele compõe-se de processador, monitor e teclado.

10.3.2 SC-TERMINAL – portátil

Um SC-TERMINAL portátil e compatível pode ser conectado a um AEG. O SC-TERMINAL compõe-se de processador, monitor e teclado em uma caixa individual e pode ser conectado a cada AEG.

10.4 SUZLON CONTROL-POWER PLANT CONTROLLER (SC-PPC, opcional)

O SC-POWER PLANT CONTROLLER (SC-PPC) é projetado para um parque eólico completo de acordo com os requisitos específicos. O parque eólico é controlado como uma usina elétrica. É possível, por exemplo, reduzir a saída de energia do parque eólico, o que às vezes é necessário para atender aos requisitos de redes elétricas, ou parar AEGs individuais para evitar cintilação luminosa em determinadas áreas.

O software roda em um controlador em estreita interação com o SC-TURBINE. A visualização e o controle remoto do SC-PPC são possíveis através do SC-C.


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10.5 SUZLON CONTROL-METSTATION (SC-METSTATION) (opcional)

A SC-METSTATION fornece uma representação correta e detalhada das condições climáticas vigentes em um parque eólico. São possíveis cálculos e previsões adicionais.

Os dados medidos são usados para:

Previsões de produção Velocidade livre do vento Direção do vento Cálculo de perdas da produção Cálculo de densidade do ar Intensidade de turbulências

A SC-METSTATION localiza-se dentro do parque eólico ao qual pertence. Ela está equipada com anemômetros e anemoscópios instalados na altura do hub. O número máximo de equipamentos de medição do vento pode ser aumentado para quatro anemômetros e quatro anemoscópios.


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11 Iluminação

11.1 Torre

As luzes da torre são instaladas dentro da torre em determinados espaçamentos perto da escada da torre.

É possível acender e apagar todas as luzes da torre por meio de um interruptor de alternância localizado na entrada do AEG.

As luzes da torre têm baterias auxiliares para garantir condições de trabalho seguras em caso de emergência.

11.2 Nacelle

Quatro luzes de teto localizam-se dentro da nacelle. Seus interruptores de alternância estão no lado direito (olhando para o rotor) do interior da nacelle.

11.3 Hub

A luz do hub localiza-se acima da entrada do hub, dentro do corpo do hub. O interruptor correspondente está fixado na direita próximo à luz. 1 Interruptor de alternância para a luz do painel

de controle do hub

2 Luz do painel de controle do hub

Figura 11-1: Luz do painel de controle


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11.4 Luz de sinalização aérea (opcional)

As luzes de sinalização aérea podem ser instaladas no topo da nacelle, no chassi do equipamento. As luzes de sinalização aérea devem operar segundo as normas nacionais.

É possível evitar ofuscamento cobrindo as luzes de sinalização aérea, mas permitindo que fiquem visíveis para os pilotos, por exemplo.


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12 Sensores Todos os sensores estão conectados ao SCS. Se as configurações-padrão forem excedidas, o AEG e os respectivos componentes reagem conforme definido pelo SCS.

Tabela 12-1: Visão geral dos sensores

Tipo de sensor Descrição/uso

Termostatos e higrostatos

Sensores de temperatura e umidade monitoram a temperatura e umidade nos diversos componentes dentro e fora do AEG. Caso as configurações definidas sejam excedidas, ventiladores e aquecedores se ativam e desativam, alarmes são disparados e/ou a cadeia de segurança do AEG se abre.

(Uso: p. ex., caixa de engrenagens, gerador, painéis de controle, interior e exterior da nacelle).

Sensor de vibração Sensores de vibração mecânica e elétrica detectam desequilíbrios dinâmicos. Caso as configurações definidas sejam excedidas, a cadeia de segurança se abre.

(Uso: p. ex., no rolamento principal, suportes da caixa de engrenagens).

Sensor de óleo/graxa Diversos sensores detectam o funcionamento do sistema de lubrificação automática e o nível de enchimento dos reservatórios de graxa e/ou óleo em diferentes pontos de observação. Estes sensores passam a informação ao SCS.

(Uso: p. ex., sistema de giro, sistema de pitch, caixa de engrenagens, gerador).

Sensor de vento ultrassônico 2D (somente VTB)

O equipamento de medição do vento é montado no topo do teto da nacelle e mede a direção e a velocidade do vento. Ele compõe-se de dois sensores de vento ultrassônicos 2D. Os sensores são abrigados por uma gaiola de proteção contra campos eletromagnéticos. Os sensores são equipados com aquecedores integrados.

O SCS trabalha com um dos sensores para receber um valor de velocidade do vento. Ele testa permanentemente a plausibilidade dos sensores e seleciona a velocidade de vento mais alta.

A direção do vento é uma média entre os dois sensores de vento.

(Uso: sistema de pitch 2.1, sistema de giro 2.2)

Anemômetro e anemoscópio (somente VTP)

O equipamento de medição do vento é montado no topo do teto da nacelle e mede a direção e a velocidade do vento. Ele compõe-se de dois anemômetros e dois anemoscópios. Os sensores são abrigados por uma gaiola de proteção contra campos eletromagnéticos.

O SCS trabalha com um dos anemômetros para receber um valor de velocidade do vento. Ele testa permanentemente a plausibilidade dos sensores e seleciona a velocidade de vento mais alta.

A direção do vento é uma média entre os dois anemoscópios.



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Tipo de sensor Descrição/uso

Sensor de velocidade Sensores de proximidade e módulos de contagem detectam a velocidade nos componentes rotacionais do AEG. Os valores medidos são usados para otimizar a saída do AEG e para reagir em caso de excesso de velocidade.

(Uso: eixo principal, eixo de alta velocidade)

Sensor de ângulo Sensores de ângulo detectam a posição do respectivo componente e passam a posição para o SCS. O usuário pode então mover o componente para uma posição requerida (por exemplo, para trabalhos de manutenção).


Sensor de posição norte

O sensor detecta a posição da nacelle em relação ao norte.

WD00478 01 00 Technical Description Pt Br S95

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