Author(s):
Fernandes, César Manuel Gonçalves 
Date: 2013
Persistent ID: http://hdl.handle.net/1822/26535
Origin: RepositóriUM - Universidade do Minho
Subject(s): Centrais hidroeléctricas; Manutenção preditiva; Sistemas de monitorização de vibração; Hydropower plants; Predictive maintenance; Vibration monitoring systems
Description
Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Mecânica A manutenção das centrais hidroeléctricas tem assumido uma posição estratégica em busca
de melhores desempenhos e alargamento dos períodos de indisponibilidade destas. Os custos
associados a uma indisponibilidade de uma central são avultados, fruto do mercado competitivo e da
dimensão das operações de manutenção pelo que a antecipação à falha e um planeamento exaustivo
poderão beneficiar os resultados financeiros das organizações.
A manutenção preditiva tem, portanto, ganho algum destaque na gestão estratégica destas
grandes organizações. Várias técnicas preditivas têm sido estudadas e aplicadas nas centrais
hidroeléctricas entre as quais e destaca a análise de vibrações partindo de sistemas de monitorização
instalados permanentemente nos grupos geradores.
Neste presente trabalho, realizado em ambiente empresarial numa empresa de produção de
energia eléctrica – EDP Gestão da Produção de Energia, S.A. – em particular no Centro de Produção
Cávado-Lima, recorrendo a fonte hídrica, foram abordados os vários sistemas de monitorização e
protecção de vibrações das várias centrais. No decurso do trabalho foram encontrados problemas
associados aos equipamentos instalados, analisadas as suas consequências e propostas algumas
melhorias com vista à sua melhor utilização.
Baseado na literatura e na análise do equipamento instalado na central hidroeléctrica – Central
de Caniçada - verificou-se que o sistema de monitorização de vibrações é insuficientes para a
implementação de uma filosofia de manutenção preditiva o que resultou no aprofundamento da análise
do sistema e consequente proposta de redesign do sistema de monitorização de vibrações com vista a
alcançar uma filosofia de manutenção preditiva.
Durante o decorrer do trabalho de dissertação realizaram-se, também, ensaios de vibração na
central hidroeléctrica do Alto Rabagão, obtendo-se resultados que corroboram a ideia de aumento da
eficiência de manutenção preditiva através de análise de vibrações. Os resultados são apresentados e
discutidos com base na legislação associada, especialmente relativamente à análise dos espectros de
frequência.
Por último, salienta-se que o desenvolver deste trabalho resultou numa iniciativa de melhoria
denominada de “Optimização da operacionalidade dos sistemas de monitorização de vibrações (SMV)”
que integra as iniciativas Lean do Centro de Produção Cávado-Lima do programa Lean EDP Way do
Grupo EDP. The maintenance of hydropower plants has taken a strategic position in search of better
performance and extend its operational long-term without restrictions. The costs associated with an
outage of a hydro power plant are very high and, due to the competitive market and the dimension of
the maintenance, the anticipation of failure and extensive maintenance planning can increases the
organization profits.
Predictive maintenance has therefore gained some prominence in this matter. Several
predictive techniques have been studied and applied in hydropower plants. However, vibration analysis
stands the more used. Vibration monitoring systems installed in generator sets are used for that.
In this present work, contextualized in an industrial environment at EDP were studied the
various vibration monitoring and protection systems of several plants. Alongside of this approach,
problems were found associated with equipment installed which resulted in their analysis and proposals
for improvement.
Based on the literature review and the study equipment installed in a particular hydropower
plant - Caniçada hydropower plant - it was found that the vibration monitoring system is insufficient for
implementing a predictive maintenance philosophy which resulted in the most comprehensive study of
the system and proposed redesign of system to achieve a philosophy of predictive maintenance.
During the internship at EDP were also made vibration tests at a hydropower plant - Alto
Rabagão - those results support the idea of efficient predictive maintenance using vibration analysis.
The results are presented and discussed based on theoretical grounds, especially regarding the analysis
of the frequency spectra.
Finally, it is noted that the development of this work resulted in an improvement initiative
denominated "Optimization of operationality of vibration monitoring systems" that integrates Lean
initiatives of Cávado-Lima Production Center by the Program Lean EDP Way of EDP Group.
Document Type
Bachelor Thesis
Language
Portuguese
Advisor(s)
Meireles, José F.; Magalhães, José Carvalho
