Classificação dos estágios de funcionamento dos transformadores elétricos em aerogeradores - Claro, Hugo Leite (2022)
Os transformadores usados em aerogeradores constituem uma classe de equipamentos com elevada importância no contexto do sistema elétrico de energia dos parques eólicos, devido à sua função e ao seu valor económico. Quando comparados com transformadores da rede de distribuição de energia, os transformadores dos aerogeradores funcionam, na maior parte do tempo, num regime variável e poderão ser submetidos a condições de operação específicas que acarretam consequências devastadoras para a sua vida útil. Com o objetivo de aumentar o período de vida útil destas máquinas têm sido implementadas estratégias de manutenção preventiva, que visam aumentar a confiabilidade e disponibilidade dos equipamentos através da redução da ocorrência de falhas. Contudo esta gestão é bastante complexa uma vez que os transformadores são constituídos por vários componentes suscetíveis de originar falhas. Como não é possível obter informação do estado do transformador, em tempo real, sem que se proceda à sua retirada de serviço, foi desenvolvido um método de diagnóstico que consiste na recolha de amostras de óleo isolante para análise de gases dissolvidos (DGA). Desta forma, foram realizados estudos por aplicação de métodos de diagnóstico DGA aos resultados obtidos de amostras de várias análises feitas ao estado atual de alguns transformadores de aerogeradores. Essas análises dizem respeito a diferentes transformadores de aerogeradores em diferentes parques eólicos da empresa EDP Renováveis. Estes transformadores de aerogeradores são de diferentes marcas, diferentes potências, localizados em áreas geográficas diferentes e por conseguinte instalados em aerogeradores que estão sujeitos a velocidades e variações de vento diferentes. A aplicação da ferramenta desenvolvida, permite diagnosticar e classificar de forma automática, usando o método TDCG (Total Dissolved Combustible Gas), o estado de saúde do dielétrico do transformador com base nos resultados das amostras recolhidas. A aplicação do método do triângulo Duval não foi realizada às amostras dos transformadores dos aerogeradores em que os resultados obtidos pela aplicação do método TDCG foram tidos como normais. Foi possível concluir que do total das amostras analisadas a grande maioria se localiza na região PD (Partial Discharge) o que significa que nestes transformadores ocorre atividade de descarga parcial de alta energia com possível ocorrência de arco, enquanto em cerca de 20% do total o diagnóstico indica uma falha do tipo DT (Electrical and Thermal Fault) e T3 (Thermal Fault, t > 700ºC) que corresponde a uma combinação de defeitos térmicos e elétricos e defeito térmico com temperatura superior a 700ºC, respetivamente.