Apresentação Máquinas Rotativas

MANUTENÇÃO DE MÁQUINAS III Máquinas Elétricas Rotativas

Autores: Everton de Almeida Fábio Barbuglio da Silva Hugo Leandro Bonfim Odair Roberto Soares Rodrigo Suzigan Randi Rudy Quagliato de Almeida Wesley José da Cruz

Prof. Edgar Alberto de Brito

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Introdução

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Grande exigência de mercado; Gestão; Confiabilidade; Custos; Maquinas Rotativas (tipos); Manutenção. 2

Conceitos

Máquinas Rotativas

 Sincrona;  Corrente Contínua;  Indução. 3

Exemplos de Máquinas Rotativas

Gerador síncrono elementar

Máquina de corrente contínua elementar com comutador 4

Exemplos de Máquinas Rotativas Vista em corte de um motor de corrente contínua

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Considerações Tecnológicas

• Polifásicas; No motor de indução a corrente alternada é fornecida ao estator diretamente, e ao rotor por indução, ou pela ação de transformador do estator.

• Oscilação Pendular; Quando, se torna igual a 90º, é alcançado o máximo conjugado ou potência possível ,chamado conjugado máximo em sincronismo ou potência máxima em sincronismo, para tensão terminal e corrente de campo fixas.

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Considerações Tecnológicas

• Perda de Sincronismo; O sincronismo é perdido se o conjugado aplicado pelo motor de acionamento excede o conjugado máximo em sincronismo do gerador.

• Conjunto Assíncrono Corrente do rotor é determinada pela tensão induzida no rotor pela impedância de dispersão, ambas à freqüência de escorregamento. A tensão induzida no rotor é proporcional ao escorregamento . 7

Natureza dos problemas de Maquinaria

• Algumas aplicações de motores, tais como guindastes e motores de tipo tração, requerem baixas velocidades e conjugados elevados numa extremidades da faixa , e velocidade relativamente altas e conjugadas leves na outra uma característica de velocidade variável.

• Perdas (tipos de perdas) Saída Re n dim ento  Entrada

ou

Re n dim ento 

Saída Saída  Perdas

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Estudo de Caso

• Manutenção Compensador Síncrono (Princípio de Funcionamento) Saída 6000VAC

Excitatriz 240VDC

Turbina

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COMPENSADOR SINCRONO

Motor Síncrono funcionando em vazio CARACTERÍSTICAS NOMINAIS: POTÊNCIA NOMINAL: 150MVAR FREQUÊNCIA: 60 Hz TENSÃO: 13,8 kV CORRENTE: 6.275 A ROTAÇÃO: 900 RPM ROTAÇÃO DE DISPARO: 1080 RPM GD2: 295.000 kgm2

Opera sub e sobre-excitado, permitindo a compensação da potencia reativa. Controla o nível de tensão em regime normal e transitório (perturbações). Aumenta o limite de transferência de potencia entre áreas. 10

ASPECTOS DE MANUTENÇÃO

Manutenção no Compensador Síncrono de Vila do Conde - Pará 11

ASPECTOS DE MANUTENÇÃO

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Tipos de Checagem: Verificação do isolamento do estator; Estator x bobina; Entre Fase; Entre Fase e Terra.

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ASPECTOS DE MANUTENÇÃO

Manutenção no Compensador Síncrono de Vila do Conde - Pará

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Outros Exemplos

Usina de Itaipu  Capacidade instalada: 14.000 MW;  18 unidades pode chegar a até 100 milhões de MWh;  18 unidades geradoras;  700 megawatts/hora (MW/h).

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Outros exemplos

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Outros Exemplos

Turbina Diesel

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Aspecto Segurança

NR 10 Segurança em instalações e serviços em eletricidade:

NBR 5410 Instalações elétricas de baixa tensão

NBR 14039 Instalações elétricas de alta tensão 17

METAS

• PREDIÇÃO E PLANEJAMENTO DAS PARADAS, AUMENTANDO-SE A DISPONIBILIDADE. •

AUMENTO DA VIDA ÚTIL DA MÁQUINA

• REDUÇÃO DE CUSTOS DE MANUTENÇÃO • REDUZIR OS CUSTOS DE VIAGENS E HOMEM-HORA DE COLETA DE SINAL, ANÁLISE E EMISSÃO DE RELATÓRIOS POR ESPECIALISTAS.

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PONTOS DE TEMPERATURA

TEMPERATURA DE ÁGUA DE ENTRADA DE REFRIGERAÇÃO. TEMPERATURA DE HIDROGÊNIO (H2) DE ENTRADA DE REFRIGERAÇÃO. TEMPERATURA DE SAÍDA DE HIDROGÊNIO (H2) DE REFRIGERAÇÃO. TEMPERATURA DO ENROLAMENTO DO ESTATOR RANHURA NO 87 TEMPERATURA DO ENROLAMENTO DO ESTATOR RANHURA NO 96 TEMPERATURA DO ENROLAMENTO DO ESTATOR RANHURA NO 105 TEMPERATURA DO METAL DO MANCAL LADO BOMBA ACOPLADA. TEMPERATURA DO METAL DO MANCAL LADO ANEL COLETOR.

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POTÊNCIA, ROTAÇÃO E PRESSÃO MEDIÇÃO DE POTÊNCIA

MEDIÇÃO DE ROTAÇÃO

SIMEAS P DA SIEMENS

SENSOR DE PROXIMIDADE

COMUNICAÇÃO SERIAL RS-485

FAIXA: 0 A 8 mm

PROTOCOLO MODBUS

SAIDA: 0 a 10 mA

MEDIÇÃO DE PRESSÃO FAIXA: 0 A 4 bar SAIDA: 4 a 20 mA

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VISÃO GERAL DO SISTEMA INSTALADO

• • • •

MICROCOMPUTADORES – PENTIUM 4 256 MB DE RAM HD 40 GB ALIMENTADOS POR NO-BREAKS INSTALADO EM PAINEL COM CHAVE – SE Marabá e SE Vila do Conde - PA

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MÓDULO DE AUXÍLIO AO DIAGNÓSTICO

Responsável pela análise das informações armazenadas em um servidor de Banco de Dados, são coletadas através de sensores de temperatura e vibração que são tratados pelo módulo de monitoração. Será instalado em vários computadores clientes, fornecendo os possíveis defeitos que Compensador Síncrono possa estar apresentando. Para isso o módulo foi desenvolvido baseado em Lógica Fuzzy, utilizando a Linguagem de Programação gráfica LabVIEW juntamente com a Linguagem de Programação C++ Builder 5 da Borland e banco de dados SQL. O Sistema é composto de doze entradas, cinco de temperatura, seis de vibração, uma de Pressão e sete saídas, possíveis defeitos, sendo que no momento apenas as seis entradas de vibração são manipuladas. 22

Discussão dos Resultados

• Manutenção preditiva de equipamentos elétricos; • Aperfeiçoamentos tecnológicos; • Segurança. 23

PROPOSTAS FUTURAS

Monitoração dos compensadores síncronos através da INTERNET.

Possibilitar que o sistema registre os sinais de durante as partidas e paradas do compensador síncrono, alterando sua configuração de aquisição de dados. 24

Conclusão

• As máquinas elétricas rotativas, possuem um potencial notável no que diz respeito à sua utilização; • O estudo de caso aplicado nesta monografia, possibilitou a verificação que quando é realizada uma manutenção preditiva é possível a predição e planejamento das paradas 25

Conclusão

• Consequentemente disponibilizando mais o equipamento e tendo um alto índice de confiabilidade; • Uma mão-de-obra experiente e técnica deve ser disponibilizada. Outro agravante é com relação aos equipamentos, um grande investimento é necessário para dispor de equipamentos robustos e caros. 26