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PROPOSTA DE MELHORIA NO MONITORAMENTO DOS VENTILADORES DO GERADOR ELÉTRICO DA UNIDADE TG08 DA USINA TERMELÉTRICA DE APARECIDA, MANAUS
Daniel Romano

Última alteração: 04-10-2016

Resumo


A Usina Termelétrica (UTE) de Aparecida faz parte do sistema elétrico de Manaus e participa com aproximadamente 11% da energia própria da capital. A UTE utiliza unidades geradoras LM6000PC, cuja turbina a gás é de fabricação da General Electric e o gerador elétrico, da Gec Alston. De acordo como o Manual de Operação e Manutenção do Gerador, o compartimento do gerador é resfriado por dois ventiladores (sendo um reserva) localizados nas extremidades do piso superior do compartimento, há pelo menos 4 m de atura em relação ao solo. Na partida da unidade, o sistema de controle seleciona o ventilador com menor número de horas em operação. Se não houver fluxo de ar na saída do ventilador, um fluxostato envia um sinal para o sistema de controle que troca de ventilador. Apesar do fluxo de ar ser a variável fim do ventilador, o monitoramento por fluxostatos apresenta vários inconvenientes, com destaque à segurança física do pessoal da manutenção e o tempo de indisponibilidade da unidade para inspeções periódicas nestes dispositivos. Sabe-se que o conjugado de carga oferecido por ventiladores é parabólico, variando com o cubo da velocidade [MAMEDE, 2011]. Por outro lado, o motor de indução em gaiola tem velocidade constante, com variação menor que 10% quando sai da condição em vazio para plena carga [FITZGERALD, 2006]. Logo, excetuando-se os segundos de aceleração na partida, o conjugado de carga do ventilador é constante, e por sua vez, a potência desenvolvida pelo motor e suas correntes de fase são constantes. Este trabalho apresenta uma proposta de melhoria do monitoramento destes ventiladores pela substituição dos fluxostatos por dois circuitos eletrônicos (a serem instalados no painel elétrico dos motores) que fornecerão um pré-diagnóstico dos ventiladores pelas correntes de fase de seus motores. O levantamento das condições de carga destes motores considerou o histórico de leituras de corrente realizados pela equipe da manutenção da UTE nos últimos cinco anos. Com base neste histórico, foi calculada a corrente média e o desvio padrão da amostra. Estes dados permitiram definir a faixa de condição ‘normal’ de operação dos motores. Também, convencionar os valores de correntes a serem considerados como motor em ‘sobrecarga’. Foram realizadas também medições do conjunto motor-polias sem as correias para determinar o comportamento do motor na condição do ventilador com correias quebradas. Essa condição foi definida como ‘em vazio’. Com base nas correntes de fase dos motores, o novo sistema indicará quatro pontos de operação: em ‘vazio’, ‘baixa carga’, ‘normal’ e em ‘sobrecarga’, e determinará a necessidade de comutação de um ventilador para outro. A implantação do novo sistema resultará em maior velocidade e precisão no diagnóstico de falhas nos ventiladores, maior segurança para os mantenedores e menor tempo de indisponibilidade da TG08.