Manutenção e Serviços em Grupos Geradores

Um programa bem planejado de manutenção preventiva e serviços deve ser parte integral do projeto de sistema de geração de energia local. A falha de partida e funcionamento de um grupo gerador Standby pode resultar em acidentes graves e até morte, ferimentos pessoais, danos à propriedade e perdas econômicas. A falha de partida e funcionamento devido à carga baixa da bateria resultante de má manutenção é o tipo mais comum de falha. Um programa abrangente realizado regularmente por pessoas qualificadas pode evitar tais falhas nos grupos geradores e suas conseqüências.
Os programas de manutenção e serviços que a maioria dos distribuidores e prestadores de serviços de grupos geradores oferecem devem ser considerados em um contrato de manutenção. Normalmente, esses contratos incluem a realização de manutenção programada, reparos, reposição de peças e registro dos serviços.
A programação de manutenção de grupos geradores de energia Prime deve ser feita em função do tempo de funcionamento, segundo as recomendações do fabricante. Como os grupos geradores Standby operam ocasionalmente, a programação de manutenção deve ser feita em termos de tarefas diárias, semanais, mensais ou períodos mais longos. Siga as instruções do fabricante. Em qualquer caso, a programação de manutenção deve incluir:

Diariamente:
• Verifique se há vazamentos de óleo, líquido de arrefecimento e combustível.
• Verifique a operação dos aquecedores de líquido de arrefecimento do motor. Se o bloco não estiver aquecido, os aquecedores não estão funcionando e a partida do motor poderá não ocorrer.
• Verifique se a chave de comutação está na posição AUTO e se o disjuntor do gerador, se usado, está fechado.
 

Semanalmente:
• Verifique os níveis de óleo do motor e líquido de arrefecimento.
• Verifique o sistema de carga da bateria.
 

Mensalmente:
• Verifique se á restrições no filtro de ar.
• Exercite o grupo gerador dando a partida e operando-o pro pelo menos 30 minutos sob carga não inferior a 1/3 da carga nominal.

• Verifique se há vibrações, ruídos e escape incomuns, vazamentos de combustível e de líquido de arrefecimento durante a operação do grupo gerador. (O exercício regular mantém lubrificados os componentes do motor, aumenta a confiabilidade da partida, impede a oxidação de contatos elétricos e consome o combustível antes de o mesmo
deteriorar e precisar ser descartado.)
• Verifique se há restrições no radiador, vazamentos de líquido de arrefecimento, mangueiras deterioradas, correias do ventilador soltas e deterioradas, anteparos motorizados inoperantes e a concentração correta de aditivos do líquido de arrefecimento do motor.
• Verifique se há furos, vazamentos e conexões soltas no sistema de filtro de ar.
• Verifique o nível de combustível e a operação da bomba de transferência de combustível.
• Verifique se há vazamentos e restrições no sistema de escape e drene o bujão de condensação.
• Verifique se os medidores, indicadores e luzes funcionam corretamente.
• Verifique as conexões dos cabos e o nível do fluido da bateria e recarregue se a densidade específica for menor que 1.260.
• Verifique se há restrições de ventilação nas aberturas de entrada e saída do gerador.
• Certifique-se de que todas as ferramentas de serviço necessárias estejam disponíveis.
 

Semestralmente:
• Troque o(s) filtro(s) de óleo do motor.
• Troque o(s) filtro(s) do circuito de arrefecimento do líquido de arrefecimento.
• Limpe ou substitua o(s) filtro(s) de respiro do cárter. Troque o(s) filtro de combustível, drene os sedimentos dos tanques, verifique se as mangueiras flexíveis apresentam cortes e abrasões e verifique o tirante do governador.
• Troque o(s) filtro de combustível, drene os sedimentos dos tanques, verifique se as mangueiras flexíveis apresentam cortes e abrasões e verifique o tirante do governador.

• Verifique os controle elétricos e alarmes de segurança.
• Remova o acúmulo de graxa, óleo e sujeira do grupo gerador.
• Verifique a fiação de distribuição de energia, as conexões, disjuntores e comutadores de transferência.
• Simule uma queda de energia da rede elétrica. Isto testará a capacidade de o grupo gerador dar a partida e assumir a carga nominal. Verifique a operação dos comutadores de transferência automática, chave de comutação e controles associados e todos os outros componentes do sistema de energia Standby.
 

Anualmente:
• Verifique o cubo do ventilador, polias e bomba d’água.
• Verifique o respiro do tanque diário.
• Verifique e os parafusos do coletor de admissão e do turbocompressor e aperte se necessário.
• Aperte as ferragens de montagem do grupo gerador.

• Limpe a caixa de saída e o quadro de controle do gerador. Verifique se há conectores soltos e aperte-os, se necessário. Meça e anote as resistências de isolamento dos enrolamentos do gerador.
• Verifique a operação das cintas do aquecedor do gerador e lubrifique os rolamentos.
• Verifique o funcionamento do disjuntor principal do gerador (se usado) operando-o manualmente. Teste a unidade de rearme de acordo com as instruções do fabricante.
• Se o exercício regular do grupo gerador for feito sem cargas ou com cargas leves, opere o gerador por pelo menos três horas, uma hora em operação sob carga com valor aproximado da carga nominal.
• Faça testes de isolamento do grupo gerador anualmente por toda a vida útil do mesmo. Os teste iniciais feitos antes das conexões de cargas finais visam servir como uma referência para os testes anuais. Esses testes são obrigatórios para geradores com capacidade acima de 600 VAC. Consulte a Norma ANSI/IEEE 43, “Recommended Practice for Testing Insulation Resistance of Rotating Machinery” (Prática Recomendada para Testes de Resistência de Isolamento de Equipamentos Rotativos).

Fabricantes de Grupos Geradores de Grande Porte

 

 

 

Fabricantes de Grupos Geradores de Pequeno Porte

Projeto da Sala do Grupo Gerador

Os grupos geradores devem ser instalados de acordo com as instruções fornecidas pelo seu fabricante e de acordo com as normas e padrões aplicáveis. Leia abaixo algumas diretrizes gerais para o projeto da sala do grupo gerador:
• A maioria dos grupos geradores requer acesso de serviço em ambos os lados do motor e na extremidade do controle/alternador da máquina. As normas elétricas locais podem exigir áreas específicas de trabalho para equipamentos elétricos, mas em geral, permitem uma área de trabalho igual à largura do grupo gerador em ambos os lados e na parte posterior.
• A localização do sistema de combustível ou dos componentes do sistema de distribuição elétrica pode requerer espaço adicional de trabalho. 

• Deve haver acesso para a sala do grupo gerador (ou gabinete externo) que permita que os maiores componentes do equipamento possam ser removidos (geralmente o motor). O acesso pode ser feito através de portas ou por defletores de ar removíveis de admissão ou de escape. Um projeto ideal permitirá movimentar o grupo gerador como um conjunto pela sala do equipamento.
 

Instalações no Telhado: Com custos cada vez maiores de construção, está se tornando cada vez mais comum instalar grupos geradores nos telhados de edifícios. Isto pode ser feito com sucesso se a estrutura do edifício estiver preparada para suportar o peso do grupo gerador e dos componentes associados.
Veja a seguir as vantagens e desvantagens gerais de tais instalações.

Vantagens
• Ventilação de ar ilimitada para o sistema.
• Nenhuma (ou pequena) necessidade de trabalho com dutos de ventilação.
• Escapamentos curtos.
• Poucas fontes de ruído (podendo ainda requerer gabinete com atenuação de som).
• Poucas limitações de espaço
• O grupo gerador é isolado dos serviços normais, para uma melhor confiabilidade do sistema.
Desvantagens
• A estrutura do teto poderá necessitar de reforço para suportar o grupo gerador.
• A instalação do equipamento no telhado poderá ser cara (grua ou desmontagem).
• Restrições de normas

• Cabos mais longos

• Armazenamento limitado do combustível no grupo gerador; o suprimento do combustível (e possivelmente o retorno) deverá ser feito através do edifício.
• Maior dificuldade de serviços no grupo gerador.
 
Nota: Mesmo que o grupo gerador esteja montado no telhado, deve-se tomar cuidado com o escape do motor para evitar a contaminação dos dutos de entrada de ar para o edifício, ou propriedades adjacentes. Veja artigo sobre Ventilação no Blog Grupos Geradores. Recomenda-se que os grupos geradores com limitações de acesso de serviços sejam equipados com uma conexão de banco de carga dentro do sistema de distribuição do edifício. Isto permitirá que os bancos de carga sejam temporariamente conectados num local conveniente. Caso contrário, a dificuldade para conectar um banco de carga poderá prejudicar ou até mesmo impedir o teste apropriado
do grupo gerador.

Ventilação da Sala de Grupos Geradores

A ventilação da sala do gerador é necessária para remover o calor dissipado pelo motor, alternador e outros equipamentos geradores de calor do grupo gerador, bem como para remover gases potencialmente perigosos de escape e fornecer o ar para a combustão. Um projeto de ventilação inadequada resulta em altas temperaturas ao redor do grupo gerador, o que pode elevar o consumo de combustível, reduzir o desempenho do grupo gerador, causar falhas prematuras dos componentes e superaquecer o motor, além de oferecer más condições de trabalho no ambiente da máquina.

A escolha dos locais de entrada e de saída da ventilação é crítica para o funcionamento correto do sistema. O ideal é que a admissão e o escape permitam que o ar de ventilação seja forçado para fluir através de toda a sala do gerador. Os efeitos dos ventos predominantes devem ser levados em conta ao se definir a localização da saída do ar. Estes efeitos podem reduzir  seriamente o desempenho do radiador montado no chassi. Se a velocidade e a direção do vento for uma questão a ser considerada, poder ser utilizados anteparos ou barreiras para impedir que o evitar o vento sopre contra a saída do ar de escape do motor (Veja figura). Deve-se evitar também que os gases de escape da ventilação penetrem numa área de recirculação de um edifício, formada pelos ventos dominantes.

O ar de ventilação poluído com poeira, partículas ou outros materiais pode exigir filtros especiais no motor e/ou no alternador para operação e arrefecimento corretos, principalmente em aplicações de energia prime. Consulte o fabricante sobre o uso de grupos geradores em ambientes com contaminação química.
Os sistemas de ventilação do cárter do motor podem expelir ar misturado com óleo na sala do grupo gerador. O óleo pode ser depositado nos radiadores ou outros equipamentos de ventilação, impedindo seu funcionamento. O uso de coletores de respiro do cárter ou a ventilação do cárter para o exterior é a melhor prática.
Deve-se dar atenção à velocidade do ar de admissão na sala do grupo gerador. Se a taxa de fluxo de ar for muito alta, os grupos geradores tenderão a "sugar" chuva para a sala do grupo gerador quando estiverem funcionando. Um bom projeto deve ter como meta limitar a velocidade do ar de entrada entre 150-220 m/min. Em climas frios, o ar de saída do radiador pode ser recirculado para modular a temperatura do ar na sala do grupo gerador. Isto ajudará o grupo gerador a aquecer mais rapidamente e manterá a temperatura do combustível a uma temperatura mais alta do que a de seu ponto de névoa. Se forem utilizados defletores de recirculação, estes deverão ser projetados de modo que possa haver "fail close", com os defletores principais de saída abertos, de modo que o grupo gerador possa continuar funcionando quando necessário. Os projetistas devem estar cientes de que a temperatura de operação na sala do grupo gerador estará muito próxima da temperatura externa (fria) e, portanto, não deverão instalar tubos d'água através do grupo gerador ou deverão protegê-lo contra a formação de gelo. À medida que o ar de ventilação flui através de uma sala de equipamento, sua temperatura aumenta gradualmente, especialmente se passar através do grupo gerador.  Isto pode gerar confusão quanto às classificações de temperatura do grupo gerador e do sistema geral. A prática dos maiores fabricantes é classificar o sistema de arrefecimento com base na temperatura ambiente em torno do alternador. O aumento da temperatura na sala é a diferença entre a temperatura medida no alternador e a temperatura externa. A temperatura na colméia do radiador não tem impacto no projeto do sistema uma vez que o calor do radiador é dissipado diretamente para fora da sala do equipamento.

Um bom projeto para aplicações standby deve manter a temperatura na sala do equipamento no máximo em 50ºC. Entretanto, limitar a temperatura na sala do grupo gerador em 40ºC permite equipar o grupo gerador com um radiador montado no chassi menor e mais barato, além de eliminar a necessidade de despotenciamento do motor devido a temperaturas elevadas do ar de combustão. Certifique-se de que as especificações do projeto do grupo gerador descrevam plenamente as premissas utilizadas no projeto do sistema de ventilação do grupo gerador.
A grande questão então é: “Qual é a temperatura externa máxima na qual o grupo gerador deverá funcionar?” Esta é simplesmente uma questão da temperatura ambiente máxima na região geográfica onde o grupo gerador for instalado. Em algumas áreas ao norte dos EUA, por exemplo, a temperatura máxima dificilmente ultrapassa 35ºC. Assim, um projetista poderá selecionar os componentes do sistema de ventilação com base em uma elevação de temperatura de -10ºC com um sistema de arrefecimento do grupo gerador de 40ºC, ou com base em uma elevação de temperatura de 1ºC com um sistema de arrefecimento do gerador de 45ºC.
A chave para o funcionamento correto do sistema assegurar que as decisões sobre a temperatura máxima de funcionamento e sobre a elevação de temperatura sejam tomadas com cuidado e que o fabricante do grupo gerador projete o sistema de arrefecimento (não apenas o radiador) para as temperaturas e ventilação necessárias. O resultado de um projeto de sistema impróprio é que o grupo gerador superaquecerá quando a temperatura ambiente e a carga no grupo gerador forem altas. Em temperaturas mais baixas ou em níveis de carga menores, o sistema pode funcionar apropriadamente.

Carenagens (Conteiners) para Grupos Geradores

As carenagens podem ser classificadas em três tipos gerais: carenagens de proteção contra intempéries, acústicas e com passarelas. Os nomes são autoexplicativos.

Proteção Contra Intempéries: As carenagens protegem o grupo gerador, tanto contra intempéries quanto contra violação, pois são fornecidas com fechaduras. Defletores ou painéis perfurados incorporados permitem a passagem do fluxo de ar para ventilação e arrefecimento. Pouca ou nenhuma atenuação de ruídos é obtida e às vezes pode haver aumento do nível de ruídos induzidos pela vibração. Tais tipos de carenagens não retêm calor nem mantêm a temperatura acima da ambiente.

Acústica: As carenagens com atenuação sonora são especificadas em função de uma determinada quantidade de atenuação de ruídos ou de uma classificação do nível externo de ruídos. Os níveis de ruído devem ser especificados com base em uma dada distância e para se comparar os níveis de ruído todas as especificações devem ser convertidas na mesma distância básica. A atenuação sonora requer material e espaço, portanto, esteja certo de que as unidades indicadas nos desenhos incluam as informações corretas da carenagem acústica. Embora alguns destes projetos de carenagens tenham alguma capacidade de isolamento para reter calor, esta não é a intenção do projeto. Se for necessária a manutenção acima da temperatura ambiente, será preciso uma carenagem com passarela.

Carenagem Especial: Este tipo engloba uma ampla variedade de carenagens que são fabricadas de acordo com  as especificações de cada cliente. Geralmente, essas carenagens incluem atenuação sonora, comutação de energia e equipamento de monitoração, pára-raios, sistemas de proteção contra incêndios, tanques de combustível e outros equipamentos. Estes tipos de carenagens são construídas como unidades simples, sem cobertura, e como unidades integradas com grandes portas ou painéis removíveis para acesso de serviços. Estas carenagens podem ser construídas com recursos de isolamento e aquecimento.

Nota: A instalação de carenagens externas (especialmente carenagens acústicas) dentro de edifícios não é uma prática recomendada por duas razões principais. Primeira, as carenagens acústicas usam a capacidade de restrição do excesso de ventilação para reduzir ruídos através de deflexão da ventilação. Conseqüentemente, resta uma pequena ou nenhuma capacidade de restrição para quaisquer dutos de ar, defletores ou outros equipamentos que invariavelmente acrescentarão restrição. Segunda, os sistemas de escape de carenagens externas não são necessariamente sistemas selados, ou seja, possuem abraçadeiras, juntas de encaixe deslizante no lugar de conexões rosqueadas ou flangeadas. Essas conexões com abraçadeiras podem permitir que o gás de escape vaze para a sala.