EM - Julho | Agosto - 2021 by Aranda Editora

OS AVANÇOS E AS TENDÊNCIAS DA TECNOLOGIA ELETROELETRÔNICA

SUMÁRIO CAPA Foto: Catalin Eremia/ Shutterstock.

GUIA – 1

Transformadores de potência e transformadores especiais Uma amostra da oferta de transformadores no mercado nacional, com as especificações de transformadores de potência, subterrâneos, de transmissão e distribuição, transformadores para fornos e retificadores, além de transformadores especiais, para IT médico, com fator K e autotransformadores de partida.

MODERNIZAÇÃO

Retrofit do sistema de aterramento de um complexo eólico Os estudos para avaliar o desempenho do aterramento do Complexo Eólico Bom Jardim da Serra compreenderam campanha de distintas sondagens geofísicas e medições de impedâncias de aterramento, e a construção de um modelo de solo médio, representativo de toda a área, que foi utilizado em simulações.

GUIA – 2

Fornecedores de quadros e painéis Uma amostra significativa da oferta de montagens completas, prontas para uso final, de conjuntos de manobra e controle de baixa e média tensão, com informações sobre funções, versões específicas e as características relevantes dos equipamentos, para auxiliar na seleção pelo interessado.

INSTALAÇÕES BT

Os requisitos de proteção contra surtos A proteção contra transitórios de tensão em redes BT, exigida pelas normas, requer o uso de dispositivos de proteção contra surtos (DPS). Mas é comum haver dúvidas quanto à seleção do DPS correto e sua instalação. O artigo descreve os principais requisitos e propõe soluções para casos práticos.

DISTRIBUIÇÃO

Seções Carta ao Leitor No Circuito EM Sintonia EM Aterramento Agenda Toda Via Análise Energética EM Ex Produtos Publicações Índice de Anunciantes Momento

Sistema avançado de monitoramento de redes subterrâneas 6 8 17 41 56 58 60 61 62 65 65 66

As opiniões dos artigos assinados não são necessariamente as adotadas por EM podendo mesmo ser contrárias a estas.

O investimento em novas tecnologias traz melhorias para as redes de distribuição, incluindo visibilidade ampla do sistema para o despacho de energia. Conheça a experiência da norteamericana PSE&G com a implantação de monitoramento dos ativos de rede subterrânea, que trouxe avanços importantes.

GUIA – 3

UPS, retificadores e inversores de energia A pesquisa contempla equipamentos destinados à proteção de cargas e instalações contra interrupções no fornecimento e variações de tensão, além de uma série outras funções: UPS estáticos e rotativos, fontes, estabilizadores, retificadores, carregadores de baterias, inversores, filtros ativos e outros.

P&D

Objetivos e desafios de um projeto de microrredes Conheça o projeto Merge, que compreende o desenvolvimento de quatro microrredes com características e finalidades diferentes, visando avaliar dimensionamento, projeto, especificação, gerenciamento energético, segurança cibernética, etc.

Diretores: Edgard Laureano da Cunha Jr., José Roberto Gonçalves e José Rubens Alves de Souza (in memoriam) REDAÇÃO Editor: Mauro Sérgio Crestani (jornalista responsável – Reg. MTb. 19225) Redatora: Jucele Menezes dos Reis

OS AVANÇOS E AS TENDÊNCIAS DA TECNOLOGIA ELETROELETRÔNICA

CARTA AO LEITOR

Sobre aterramentos e renomados autores MAURO SÉRGIO CRESTANI, Editor

randes parques eólicos e fotovoltaicos têm dimensões quilométricas. Por isso e por suas outras características intrínsecas, o projeto de seus sistemas de aterramento costuma ser desafiante, na medida em que os modelos tradicionalmente empregados para outros tipos de instalações não podem ser simplesmente transportados para esses extensos complexos. É comum se projetarem os aterramentos utilizando métodos que funcionam bem para subestações, inclusive para medição da resistividade do solo, embora as condições nestas plantas de renováveis demandem modelos bem mais profundos, mais compatíveis com as suas especificidades. Escusado dizer que a eficiência do aterramento é especialmente importante no Brasil, onde temos solos de resistividade muito elevada e onde a densidade de descargas atmosféricas para a terra é bem maior do que na maioria dos outros países, como sempre nos mostram as publicações do Inpe - Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais. Mas, como em toda atividade, a evolução da engenharia sempre indicará a melhor solução do ponto de vista técnico, mas também do econômico. O artigo que publicamos aqui sobre o tema relata um amplo estudo que realizou uma modelagem geoelétrica complexa, utilizando diferentes técnicas de sondagem geofísica, prospectando diferentes camadas do solo, e combinando-as em um modelo geoelétrico único. Como se verá, os autores concluem que a utilização apenas de medições rasas resultaria em um modelo com resistividades mais elevadas do que as que efetivamente ocorrem na área do complexo eólico em exame. Caso se tratasse de um projeto novo e não de reforma, como é o caso, isso resultaria na especificação de um sistema muito conservativo e, por conseguinte, bem mais caro. O autor principal, Paulo Edmundo Freire, é especialista cujo doutorado, anos atrás, versou sobre construção de modelos de solo específicos para sistemas de transmissão em corrente contínua. Na década passada utilizou esse conhecimento nos projetos dos eletrodos dos sistemas HVDC de Belo Monte e do Rio Madeira, no Brasil, e projetos similares no exterior. E, desde há alguns anos, vem aplicando com sucesso as técnicas por ele desenvolvidas em grandes projetos eólicos e solares. Além de colaborar amiúde em Eletricidade Moderna e FotoVolt, Paulo tem contribuído com o sucesso dos webinars realizado pelas nossas revistas no último ano e meio (todos gravados e disponíveis gratuitamente no canal de Youtube da Aranda Eventos), com participação destacada em vários deles. Outros assuntos de grande relevância presentes nesta edição versam sobre sistemas avançados para monitorar as redes de distribuição de energia elétrica e sobre uma pesquisa de fôlego para ampliar o conhecimento quanto a microrredes elétricas no País. Além disso, merece menção o artigo sobre dispositivos de proteção contra surtos (DPS) em instalações BT, que orienta quanto à seleção dos DPS corretos e sua instalação, propondo ainda soluções para casos práticos. Por fim, cabe um destaque especial para a estreia da coluna “EM Aterramento”, assinada por outro renomado profissional, Sérgio Roberto Silva dos Santos, que também participou de diversos dos webinars de EM/FotoVolt mencionados acima. Valendo-se do vasto conhecimento adquirido em mais de 20 anos de estudos e atividades como consultor, projetista, instrutor e participante de comissões de normas técnicas, Sérgio vai analisar e comentar em sua coluna aspectos de aterramento, proteção contra descargas atmosféricas e sobretensões transitórias. A coluna é um presente para os leitores. Para EM, Sérgio Santos é uma adição prestigiosa ao seu seleto time de colunistas.

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ISSN 0100-2104

NO CIRCUITO AES BRASIL EXPANDE PROJETO VIRTUAL POWER PLANT

AES Brasil está ampliando o projeto P&D Aneel de Planta Virtual de Energia (VPP, do inglês Virtual Power Plant), lançado em 2017, com o objetivo de potencializar a comercialização de energia no mercado brasileiro. A segunda fase da iniciativa, que deve ser concluída em 2022, conta com recursos de cerca de R$ 1,7 milhão. De acordo com Júlia Rodrigues, gerente de P&D e Inovação da AES Brasil, para permitir o uso da plataforma em escala comercial, foi identificada a necessidade de ajustes e novas funcionalidades, motivando a realização da segunda etapa do projeto. Na primeira fase, que contou com investimento de R$ 3,2 milhões, a empresa desenvolveu um sistema agregador de portfólios, que gerencia, de maneira remota e automática, diversas unidades consumidoras, a fim de garantir a otimização dos recursos energéticos e contratos, de acordo com o perfil e necessidades do cliente. De acordo com Júlia, o software da VPP visa otimizar o portfólio agregado, mitigando riscos e custos para produtores, consumidores e prosumers. “Na prática, a ferramenta foi desenvolvida para ser utilizada por nossa comercializadora varejista, aproveitando os avanços regulatórios desta modalidade, trazendo ganhos do ‘efeito portfólio’ através da agregação da carteira”, comenta. A segunda fase do projeto visa aprimorar a solução, com novas funcionalidades, para criar uma plataforma de planejamento e controle de risco de carteira, envolvendo clientes e permitindo a futura participação no programa de resposta da demanda. De acordo com a gerente de P&D e Inovação da AES Brasil, a meta é gerar benefícios econômicos para os diversos clientes dentro de uma VPP, reduzindo custos de operação e possibilitando 8

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possíveis trocas de excedentes de energia. “Qualquer cliente dentro da VPP sempre estará mais bem posicionado do que se estiver atuando no mercado de maneira individual”, afirma. “Hoje, com a evolução do mercado livre de energia, as indústrias e grandes estabelecimentos comerciais estão cada vez mais dispostos em fazer compra de energia diretamente com as geradoras”, completa. Ainda segundo a executiva, a experiência adquirida durante a primeira fase do projeto mostrou a preferência dos consumidores varejistas por soluções simples, como já oferecidas por distribuidoras de energia e,

Júlia Rodrigues, gerente de P&D e Inovação da AES Brasil: “Companhia visa a aperfeiçoar modelo já desenvolvido e abrir novas oportunidades de comercialização no mercado de energia”

ao mesmo tempo, econômicas como as ofertadas no mercado livre. A VPP da AES Brasil opera dentro dos limites regulatórios do comercializador varejista. De acordo com a gerente, a ferramenta também permite o crescimento expressivo desta carteira, frente à migração massiva de novos clientes nos próximos anos, trazendo escalabilidade nas operações e mitigando riscos, e permitindo aos clientes custos de energia otimizados frente à concorrência. “Uma funcionalidade importante da VPP, que aguarda definições regulatórias, é a resposta da demanda. Com o avanço regulatório, e em conjunto com a nossa solução de microrredes, clientes pequenos e médios estarão aptos a participar neste novo mercado, apesar de eventualmente não cumprirem os requisitos individualmente, através da agregação proporcionada pela VPP”, conclui.

EMPRESA DE SERVIÇOS Ex CONQUISTA CERTIFICAÇÃO INÉDITA

Ideal Work Consultoria e Projetos Ltda., com sede na cidade de Macaé, RJ, foi a primeira empresa do Brasil de serviços de inspeção e manutenção de equipamentos e instalações Ex a ser certificada de acordo com os requisitos da ABNT NBR IEC 60079-17 - Atmosferas explosivas Parte 17: inspeção e manutenção de equipamentos e instalações Ex. O escopo da certificação envolve equipamentos elétricos, de instrumentação, de automação e de telecomunicações para instalação em áreas classificadas contendo gases inflamáveis (Grupo II) ou poeiras combustíveis (Grupo III) e serviços de inspeção (visual, apurada ou detalhada) e manutenção de instalações e equipamentos com tipo de proteção por invólucro à prova de explosão (Ex “d”), segurança aumentada (Ex “e”), segurança intrínseca (Ex “i”), encapsulamento (Ex “m”), não acendível (Ex “n”), imersão em líquido (Ex “o”), equipamentos e sistemas de transmissão que utilizam a radiação óptica (Ex “op”), invólucros pressurizados (Ex “p”), imersão em areia (Ex “q”), proteção especial (Ex “s”) e proteção contra ignição de poeira combustíveis por invólucro (Ex “t”). A certificação foi realizada pela DNV - Det Norske Veritas, que é um Organismo de Certificação Ex de avaliação da conformidade sobre competências pessoais Ex, empresas de serviços Ex e competências pessoais para atmosferas explosivas. As auditorias e avaliações da conformidade foram feitas de acordo com os requisitos indicados na ABNT NBR IEC 6007917 e ABNT NBR ISO 9001: Sistemas de Gestão da Qualidade (SGQ) – Requisitos. De acordo com Roberval Bulgarelli, em função da elevada quantidade de “desvios” frequentemente encontrados nas inspeções práticas

de campo dos equipamentos e das instalações elétricas, de instrumentação, de automação e de telecomunicações em áreas classificadas contendo gases inflamáveis ou poeiras combustíveis, verifica-se que somente a avaliação da conformidade por meio da certificação dos equipamentos elétricos e mecânicos Ex tem se mostrado insuficiente para garantir a segurança das instalações em atmosferas explosivas e das pessoas que nelas trabalham. “Desta forma, existe também a necessidade de que as empresas de serviços Ex evidenciem, por meio de avaliação da conformidade, pela sistemática de certificação, as devidas competências e sistemas de gestão da qualidade para o atendimento dos requisitos normativos aplicáveis das Normas Técnicas Brasileiras adotadas idênticas da Série ABNT NBR IEC 60079 (Atmosferas explosivas), para a execução dos respectivos serviços sobre equipamentos e instalações Ex”, afirma. Ainda segundo ele, atualmente muitos contratos de serviços Ex de empresas das indústrias de Óleo & Gás e Petroquímica têm exigido a certificação de competências pessoais Ex de executantes e supervisores e de empresas de serviços Ex, como forma de assegurar que os serviços sejam realizados de forma adequada.

EDP MIRA INFRAESTRUTURA PARA VEs AÉREOS

EDP assinou recentemente um memorando de entendimento com a Eve Urban Air Mobility Solutions, empresa criada pela Embraer dedicada ao desenvolvimento do ecossistema da mobilidade aérea urbana, que prevê a colaboração das duas empresas nessa área. O objetivo é que as ambas as companhias coope-

Objetivo é desenvolver modelos operacionais para soluções de infraestrutura de carregamento de aeronaves elétricas de decolagem e pouso vertical

rem na pesquisa de modelos operacionais para soluções de infraestrutura de carregamento necessárias para permitir que aeronaves elétricas de decolagem e pouso vertical (eVTOL), foco de pesquisa da Eve, comecem a operar. “Um futuro de baixo carbono passa necessariamente pelo desenvolvimento da mobilidade elétrica, seja ela terrestre ou aérea. É por isso que assinamos este memorando com a Eve, para estudar possíveis formas de participar e contribuir para esse futuro visionário dos eVTOLs, particularmente nos aspectos relacionados ao nosso negócio, que são as soluções de energia e infraestrutura de carregamento”, destaca Andrea Salinas, diretora de Inovação e Ventures da EDP no Brasil. A parceria será desenvolvida por meio das equipes de Inovação da Eve e da EDP, em conjunto com sua unidade de investimento em capital de risco no Brasil, a EDP Ventures Brasil. As soluções a serem pesquisadas incluem a tecnologia e equipamentos para carregamento de eVTOLs em vertiportos, requisitos e disponibilidade de energia, infraestrutura em estações de carregamento, gestão de cargas e formatos de negócios, gestão e fornecimento de energia, logística de operação e integração com o sistema de gerenciamento e controle de voo. Com os resultados das análises, as empresas pretendem avaliar o desenvolvimento de uma infraestrutura energética de mobilidade aérea urbana. “Nossa colaboração com a EDP é um importante passo para o desenvolvimento da Eve enquanto tra-

balhamos para trazer nosso eVTOL de emissão zero ao mercado. Este é um passo na preparação do ecossistema de mobilidade aérea para o futuro do voo urbano”, disse Andre Stein, presidente & CEO da Eve. A EDP tem a meta de eletrificar 100% de sua frota até 2030 e desenvolver novos produtos e soluções comerciais para promover a descarbonização. A empresa possui mais de 1500 estações elétricas em todo o mundo. Com a parceria com a Eve, a empresa pretende contribuir para a implementação de soluções abrangentes de carregamento em mobilidade aérea urbana para apoiar futuros veículos e sistemas desse mercado.

CPFL NOS HOSPITAIS É RECONHECIDO PELA ONU

programa CPFL nos Hospitais, que implanta programas de eficiência energética em hospitais com recursos do PEE-Aneel, foi reconhecido pela ONU como exemplo de boa prática ligada aos Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS). A iniciativa visa reduzir os custos de energia em instituições públicas e filantrópicas. Segundo a CPFL, o reconhecimento se deve à integração dos indicadores ambientais, sociais e econômicos gerados pelo CPFL nos Hospitais, que contribuem diretamente para os ODS.

Programa de eficiência energética já atendeu 84 instituições públicas com energia solar e retrofit de iluminação e atenderá mais 214 hospitais

JULHO/AGOSTO, 2021 EM

NO CIRCUITO Empresa investe R$ 6,5 milhões em P&D

RGE, distribuidora do grupo CPFL Energia no Rio Grande do Sul, e a Universidade Federal de Santa Maria (UFSM) finalizaram três de cinco projetos de Pesquisa e Desenvolvimento que estavam sendo desenvolvidos em parceria desde 2016. No total, a companhia investiu R$ 6,5 milhões em inovações para melhor gerenciamento da energia na universidade. Um dos projetos concluídos foi um sistema de gestão de gerenciamento da energia elétrica gerada e consumida na UFSM, criando o conceito de “Campus Inteligente”. Com investimento total de R$ 1 milhão, a solução permite monitoramento em tempo real do consumo de energia, controle da iluminação pública por telecomando, melhor aproveitamento da usina solar fotovoltaica e gestão mais eficiente dos sistemas internos de climatização e iluminação. A estimativa é que a economia de energia atinja R$ 150 mil por ano. Outro projeto finalizado foi uma plataforma de inteligência computacional para a operação de redes elétricas em tempo real, com enfoque em regiões com características rurais, que teve investimento de R$ 2,97 milhões. O sistema permite detectar e restaurar episódios de interrupção de energia com mais rapidez, reduzir os índices de perdas de energia, melhorar a qualidade do fornecimento ao con-

Até o final de 2020, o programa contribuiu com 84 instituições públicas localizadas nas regiões Sudeste e

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sumidor e garantir uma operação mais eficiente. Segundo a companhia, esse projeto contribuiu para a montagem de um laboratório vivo de testes das soluções desenvolvidas, no Campus da UFSM, agregando medidores inteligentes de energia, religadores, bancos capacitores e controle de sistema de iluminação pública, sendo toda a infraestrutura coberta por uma rede de comunicação de longo alcance e baixo consumo de energia, chamada LoRaWan. Além disso, o projeto resultou na publicação de mais de 30 artigos científicos da UFSM em eventos nacionais e internacionais, livros, teses de doutorado, dissertações de mestrado e dois registros de softwares no INPI. Por sua vez, o projeto “Planejamento Dinâmico de Operações” contou com investimento de R$ 1 milhão aplicado no desenvolvimento de metodologias para dimensionamento e alocação de equipes para atendimento à demanda, a fim de permitir melhor planejamento dos serviços a serem realizados, com mais agilidade, considerando criticidade, tempo de deslocamento e atividade e quantidade de clientes afetados. Os investimentos em P&D e Eficiência Energética fazem parte do plano de sustentabilidade da CPFL Energia, que prevê a aplicação, até 2024, de mais de R$ 1,8 bilhão.

Sul do Brasil. Outros 115 projetos estão em andamento e 109 em processo de formatação. Foram instalados

5,5 MWp de capacidade instalada de sistemas fotovoltaicos, com 13,6 GWh de geração anual, além de implantadas 55 830 lâmpadas LEDs, com economia estimada de R$ 6,37 milhões ao ano pela redução do consumo de energia. Com as ações, 1 027 tCO2 de emissões foram evitadas, equivalentes ao plantio de mais de 6 159 árvores. O valor investido entre o início do programa, em 2019, e dezembro de 2020, foi de R$ 72,2 milhões. Além disso, a CPFL investiu cerca de R$ 8 milhões em ações de melhorias de infraestrutura e humanização hospitalar, beneficiando 340 mil pessoas. Por meio da conta de energia, R$ 4,2 milhões foram doados por clientes das distribuidoras do grupo a 105 hospitais. Segundo a empresa, com a pandemia da Covid-19 o projeto ganhou importância, pois ajudou a melhorar o serviço prestado pelas instituições públicas de saúde, que devem economizar cerca de R$ 18 milhões ao ano com a redução da conta de energia, valor suficiente para custear o atendimento médico de mais 75 mil pacientes por ano. O programa conta com três frentes de trabalho: ações de eficiência

energética, investimento na melhoria dos hospitais e um programa de doação em conta de energia para hospitais. As iniciativas de eficiência energética contam com investimento de até R$ 150 milhões nas quatro distribuidoras do Grupo CPFL e atenderá até 300 hospitais. Já os investimentos na melhoria nas condições dos hospitais, que somam R$ 4,8 milhões desde 2018, tem o objetivo de ampliar a oferta de serviços e expandir a prestação de serviços médico-assistenciais, apoiar a formação, o treinamento e o aperfeiçoamento de recursos humanos, além de realizar pesquisas clínicas, epidemiológicas, experimentais e socioantropológicas. O terceiro pilar do Programa CPFL nos Hospitais permite aos clientes realizar doações para os hospitais por meio da conta de energia. Essa iniciativa arrecada, em média, R$ 3,7 milhões por ano, recursos que auxiliam a gestão diária dos hospitais participantes.

REIVAX REALIZA COMISSIONAMENTO REMOTO EM UHE

or meio da sua filial Reivax of Switzerland - RoS, baseada na Suíça, e que atende os mercados europeu e asiático, a multinacional brasileira Reivax Automação e Controle realizou comissionamento de um regulador de tensão em formato 100% remoto. A operação, realizada em função da pandemia de Covid-19 para garantir a continuidade do serviço de forma segura, sem expor os profissionais envolvidos no comissionamento ao risco de transmissão da doença, foi implementada na usina hidrelétrica Pulangi IV, localizada na província de Bukidnon, nas Filipinas. Segundo a companhia, esse tipo de atividade engloba testes, treinamentos e auxílio aos operadores da UHE para utilização dos equipamen-

Em função da pandemia, validação de equipamentos de controle da geração de energia na usina foi realizado remotamente

tos, e, para viabilizar o comissionamento a distância, foi necessária uma infraestrutura diferenciada composta por aparelho de notebook li-

JULHO/AGOSTO, 2021 EM

NO CIRCUITO gado à internet e com acesso remoto ao equipamento Reivax. “Para o sucesso do procedimento, tivemos uma força tarefa das equipes do Brasil e Suíça, além do time parceiro local, Qualitron e o cliente final nas Filipinas para que os testes de validação do equipamento, ensaios e ajustes alcançassem o mesmo padrão de qualidade dos testes in loco”, explica Fariborz Shokoofh, CEO da RoS. Na barragem de Pulangi IV, o comissionamento envolveu a instalação do regulador digital de tensão RTX Power, responsável por controlar a tensão terminal do gerador, de forma estável e dentro dos padrões de qualidade exigidos pela concessionária local. Ao todo são três unidades geradoras de 94,5 MVA cada, em operação na usina hidrelétrica. A Reivax, fundada em 1987 em Florianópolis, SC, fornece equipamentos para controle da geração de energia na América Latina e está presente em mais de 40 países em cinco continentes. Com crescimento anual médio de 15%, a empresa mantém filiais em Montreal, no Canadá, e na Suíça.

ENEL USA DRONE PARA INSPEÇÃO DE REDE SUBTERRÂNEA

Enel Distribuição São Paulo está investindo no uso de drone para inspecionar a sua rede de distribuição subterrânea. Em parceria com a empresa suíça Flyability, que adaptou o drone para voar em espaços confinados, o equipamento é protegido por uma estrutura esférica de proteção, evitando que choques contra as paredes e quedas danifiquem o drone e as suas câmeras. Com 10,7 mil estruturas que dão acesso à rede subterrânea, conhecidas como caixas, eletricistas realizam 12 EM JULHO/AGOSTO, 2021

Projeto em São Paulo é feito em parceria com empresa suíça e vai agilizar trabalho complexo feito por eletricistas

regularmente nesses locais inspeções visuais e instrumentais, que incluem termografias e medições elétricas e de gases, para garantir a segurança e o pleno funcionamento das instalações. Esses espaços são confinados e repletos de transformadores e chaves, o que torna o trabalho complexo e exige treinamentos específicos e reciclagens anuais. Enquanto a inspeção tradicional da rede subterrânea exige o envolvimento de três eletricistas, a operação e manuseio do drone requer o envolvimento de apenas dois profissionais. As condições identificadas dentro das caixas são registradas por uma câmera 4k para análise em campo e encaminhadas posteriormente para a área de análise da distribuidora, para eventuais ações de manutenção. O equipamento gera um vídeo de toda a inspeção, que pode ser consultado para uma análise adicional, sem que exista a necessidade de entrar novamente no espaço. A cada três anos, a distribuidora precisa varrer 100% dos transformadores de sua rede subterrânea e periodicamente verificar também os demais ativos para realização da manutenção. Com o drone a expectativa é executar essa atividade em menos tempo que o habitual, de forma mais rápida, com a análise das imagens em tempo real. Os primeiros testes do novo drone foram realizados no bairro da Vila Olímpia, zona sul da capital, e faz parte do conjunto de ações do projeto Urban Futurability, que tem desenvolvido mais de 40 iniciativas para transformar a região em um bairro digital e sustentável.

Motores | Automação | Energia |

Transmissão & Distribuição | Tintas

TRANSFORMADORES PARA APLICAÇÕES DE GRANDE PORTE.

ENERGIA COM CONFIABILIDADE NAS MAIS DIVERSAS APLICAÇÕES.

Os transformadores de grande potência são projetados para garantir alta performance em diversas aplicações e segmentos do mercado. No sistema de geração, transmissão e distribuição de concessionárias de energia, ou em subestações de grandes consumidores industriais, não é diferente. Responsáveis pela adequação de tensão entre várias partes do circuito, em sistemas de grande capacidade de potência, os transformadores possibilitam a transmissão de energia elétrica em médias e grandes distâncias, aliando alto rendimento e viabilidade econômica.

Transformando energia em soluções.

www.weg.net

NO CIRCUITO PARCERIAS EM ELETROMOBILIDADE AVANÇAM NO BRASIL

centro de pesquisas Lactec, de Curitiba (PR), e a Renault criaram um programa de compartilhamento de carros 100% elétricos, pelo qual colaboradores do Lactec poderão usar dois veículos Zoe, produzidos pela montadora no Brasil, em sua planta em São José dos Pinhais (PR). Com o sistema Renault Mobility, já utilizado em outros projetos de mobilidade elétrica da montadora no mundo, os colaboradores podem reservar um carro por dias, horas ou mesmo minutos, para atender a compromissos rápidos. O chamado carsharing opera no modelo de estações, em que os funcionários retiram e devolvem os veículos em locais determinados e podem fazer livre uso dos automóveis durante o período de reserva. Por meio de um aplicativo, é possível visualizar a disponibilidade dos veículos e fazer a reserva.

Colaboradores do Lactec vão poder utilizar dois veículos Zoe em Curitiba. Já no PTI, ideia é testar sistema de monitoramento e compartilhamento e aprimorar baterias de carro da TMovi Electric

Há mais de nove anos, o Lactec participa de estudos para o desenvolvimento de soluções que favoreçam a eletrificação do transporte no Brasil. Cinco deles estão em andamento no momento e os pesquisadores do instituto estão focados em duas frentes: criar estruturas de recarga de veículos junto com modelos de negócio para a comercialização da energia elétrica utilizada e inserir a mobilidade elétrica nas rotinas operacionais das concessionárias do setor elétrico. O Parque Tecnológico Itaipu (PTIBR) e a TMovi Electric, startup brasileira que monta carros elétricos da empresa

Tesla vai expor carro elétrico de luxo em evento no Brasil

ela primeira vez, um carro elétrico da marca Tesla será exposto em evento no Brasil. Durante o VE Open, marcado para 23 a 25 de setembro na Praça Charles Miller, em São Paulo, a representante da montadora no Brasil, a Osten, planeja expor uma das versões que compõe o modelo Y da Tesla, cujos preços oscilam entre R$ 525 mil e R$ 780 mil no mercado brasileiro. O modelo Y é um SUV totalmente elétrico, de tamanho médio, capaz de acomodar até sete adultos. Equipado com tração integral e motor de 480 CV, a versão Performance (top de linha) acelera de 0 a 100 km/h em 3,5 segundos, atingindo velocidade máxima de 250 km/h. A autonomia da bateria é de 487 quilômetros. Além da mobilidade elétrica, o modelo tem recursos luxuosos, como radar frontal (fornecendo uma visão de longo alcance de objetos distantes), câmeras traseiras, laterais e frontais. Tem ainda volante aquecido, todos os

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assentos com aquecimento, teto solar panorâmico, faróis de neblina em LED, sensores de estacionamento (com alerta de ponto cego) e tecnologias de segurança ativa (como frenagem automática de emergência). Além da venda, os carros da Tesla também estão disponíveis pelo serviço de assinatura mensal, com contrato mínimo de um ano.

Durante o VE Open, em setembro, montadora vai mostrar o modelo Y, com preços que variam entre R$ 525 mil e R$ 780 mil

argentina Sero Electric, também firmaram parceria em eletromobilidade. Em comodato, o PTI-BR recebeu no fim de julho o veículo versão Sedan da startup, que ficará por seis meses no parque em Foz do Iguaçu (PR), localizado na área da hidrelétrica, para pesquisas. A ideia da parceria é testar no carro o sistema de monitoramento e compartilhamento MoVE, da PTI. Além de avaliar a integração da solução, os pesquisadores vão trabalhar também na melhoria e no desenvolvimento e fabricação de baterias para os veículos da TMovi. Com célula fabricada em alumínio, o veículo pesa aproximadamente 400 quilos, já contando a bateria. Feito de plástico de engenharia ABS, o mesmo utilizado por grandes montadoras, outra característica positiva do modelo é o tamanho reduzido, o que o torna fácil de manobrar e estacionar. O veículo vem com o carregador embarcado, com conector para recarga em qualquer tomada. Com carregamento total da bateria em quatro horas, ele tem autonomia entre 100 e 120 km rodados. Segundo a startup, é possível rodar mais de 100 km com apenas R$ 4,75. A TMovi instalou fábrica em Toledo, no Paraná, para montar os veículos que chegam semidesmontados da empresa argentina. A meta é produzir 100 unidades desse modelo em 2021. A empresa atua na locação dos veículos elétricos e é representante exclusiva para comercialização, montagem e fabricação dos carros pela Sero Electric.

BBCE BATE RECORDE DE NEGOCIAÇÃO NO SEMESTRE

o acumulado dos seis primeiros meses do ano, o BBCE Balcão Brasileiro de Comercialização de Energia atingiu o melhor desempenho de negociação desde o início de suas operações em 2012. Foram negociados no período 188.943 GWh, uma alta de 35% em relação ao mesmo período de 2020. O volume foi distribuído em 41.625 contratos, alta de 57% em relação ao primeiro semestre do ano passado. Dessas operações, 25,6 mil (+82%) foram fechadas eletronicamente e 16 mil (+28,8%) formalizadas pela chamada boleta eletrônica. O volume financeiro total foi de R$ 29,1 bilhões. Na avaliação do presidente do BBCE, Carlos Ratto, os números apontam o crescimento e amadurecimento do mercado livre e reforçam a tendência de migração dos negócios para a tela. Desde 2012, a BBCE negociou R$ 147 bilhões, divididos em 235 mil contratos de comercialização de 664 mil GWh. Historicamente com registro de meJULHO/AGOSTO, 2021 EM

NO CIRCUITO nores volumes negociados, em junho o ritmo se manteve elevado, com aumen to de 40% no volume energético total em relação ao mesmo mês de 2020. Em comparação com maio (mês con siderado forte em negociações), houve redução de 22%. O cenário positivo também pode ser observado no núme ro total de contratos, que foi de 4736, redução de 36% em comparação com o maio de 2021 e aumento de 36% em relação a junho de 2020.

NOTAS Tecnologia QR Code – A ISA CTEEP desenvolveu uma ferramenta para auxiliar as equipes técnicas em inspeções detalhadas realizadas em subestações. Por meio de um QR Code fixado nos equipamentos e com um aparelho leitor, informações sobre o estado operacional dos dispositivos são enviadas, em tempo real, para um sistema integrado de gestão, sendo possível emitir relatórios de manuten ção planejada de todos os equipamen tos a partir dos dados atualizados. Segundo a empresa, o acesso digital às informações permite às equipes obte rem informações de equipamentos rapidamente, agilizando o atendimen to. Inicialmente, a tecnologia está sen do testada na Subestação Baixada Santista, da Regional Taubaté, que atende a Baixada Santista, Litoral Sul e o Vale do Paraíba, em São Paulo. Modernização – A Siemens concluiu um projeto de modernização de equipa mentos de teleproteção na usina hidrelé trica São Simão, operada pela SPIC Brasil, subsidiária brasileira da State Power Investment Corporation of China (SPIC). A companhia conseguiu reali zar a troca dos equipamentos sem inter romper a operação essencial da usina, que conta com seis máquinas que são responsáveis pela geração de 1,8 GW, e 16 EM JULHO/AGOSTO, 2021

está situada no Rio Paranaíba, na divisa entre os estados de Goiás e Minas Gerais. No projeto, a Siemens forneceu equipamentos transceptores de telepro teção com interfaces ópticas integradas para otimizar a comunicação/operação entre a usina e a subestação. Segundo a empresa, a nova solução instalada uni ficou a teleproteção e a comunicação do sistema que antes era feito por dois equipamentos. Economia de energia – A 2W Energia concluiu sua primeira acelera ção de startup com a Lead Ener gy, uma plataforma que busca redução de custos de energia. A solução da Lead Energy faz uma avaliação da modalidade tarifária, demanda contra tada, adequação de equipamentos téc nicos, análise do consumo de energia e a possibilidade de uso de energia foto voltaica ou migração para o mercado livre de energia, a fim de identificar possibilidades de economia na fatura de energia. A solução por enquanto está disponível para a região metropo litana de São Paulo, atendida pela dis tribuidora Enel SP, mas a meta é expandir a atuação para outras distri buidoras que atendem o Estado de São Paulo. Fornecimento – A divisão de Grid Solutions da GE Renewable Energy fechou um contrato de serviços de modernização em seis subestações da Chesf localizadas nos estados de Alagoas, Bahia e Pernambuco. O acor do prevê a substituição de cerca de 250 disjuntores e seccionadores, em opera ção há mais de 45 anos. Segundo a Chesf, a troca desses equipamentos de níveis de tensão de 69 kV, 230 kV e 500 kV proporcionará mais confiabili dade ao sistema de transmissão da companhia. A GE também vai ofere cer treinamento aos técnicos da Chesf e kits de peças de reposição para cada tipo de equipamento. O processo de retrofit está previsto para ser concluí do em 2025.

EM SINTONIA MUDANÇA DE CARGAS E

stá mudando a topologia de carga de energia elétrica para as distribuidoras das cidades onde são produzidos mais bens e serviços no Brasil. Cresce o consumo industrial onde estão os eletrointensivos (com o câm bio de um dólar a valer R$ 5 ou mais), e o preço final da energia em moeda conversí vel ficou atraente e palatável. O salto de R$ 3 para mais de R$ 5 foi muito rápido. Os multicombustíveis (papel e celulo se, por exemplo) optam pelo fornecimen to mais barato. Na ponta de carga podem comprar da rede e fazer a manutenção da autogeração. E na média industrial, mais do que compensam a moderação de outros segmentos sensíveis à crise. Os produtores de gases industriais, ferroligas, cloro e soda cáustica, enfim dos bens intermediários, pesam nesta conta, bem como o forneci mento de PVC para a construção civil. Por sua vez, cresce o faturamento do comércio sem que seu consumo de kWh

17 EM JULHO/AGOSTO, 2021

aumente proporcionalmente. É que estive ram vendendo pelo e-commerce, em horá rio limitado (fora de ponta), adquiriram autogeração distribuída (principalmente solar fotovoltaica), compraram motogera dores, originalmente para escapar da tarifa de ponta seis ou mais vezes mais cara do que na carga leve.

RESÍDUOS SÓLIDOS A

s gigantes globais Veolia, Hita chi Zosen, Inova, Babcock, Ramboll e Sacyr, uniramse à Abren Associação Brasileira de Recu peração Energética de Resíduos para investimentos bilionários neste nicho de mercado de fontes de energia. Em meio a isso, na Câmara Federal ingressou o projeto de mudança da Constituição, de Geninho Zulalani, que altera o Artigo 149A para permitir aos municípios e ao Distrito Federal a insti

tuição de contribuição ao custeio, o melhoramento e a expansão dos serviços públicos e dos serviços de limpeza pública e de manejo de resíduos sólidos urbanos.

BAIXO CARBONO A

plataforma brasileira de baixo carbono esteve à mostra para o mercado europeu. A Low Carbon and Circular Economy Business Action (LCBA), ao lado da Embrapa, reu niu instituições e suas iniciativas sustentá veis a fim de compartilhar estudos e casos de sucesso em agricultura de baixo carbo no. O caso da pecuária (Embrapa e parcei ras) tem um horizonte de dez anos. Tem selo de ciência e padrões internacionais. Não são propriedade de uma única empre sa e envolvem monitoramento, reporta gem, verificação e certificação, informa Davi Bungenstab, da estatal nacional.

JULHO/AGOSTO, 2021 EM

GUIA – 1

Guia de transformadores de potência e transformadores especiais

O levantamento detalha a oferta de fornecedores de transformadores elétricos, que são elementos centrais do processo de transporte e utilização de energia. São fornecidas informações como potência, tensão primária e tipo de isolação de transformadores de potência, aplicados a sistemas subterrâneos, de transmissão e distribuição de energia, bem como para fornos e retificadores, além de características de transformadores especiais, voltados a esquemas IT médico, com fator K e autotransformadores de partida.

Da Redação de EM

Transformadores de potência

0,5 a 50

69 a 138

• • •

De distribuição

0,5 a 100 a 50 138

• • • • • •

Entran – (41) 3123-8150 entran@entran.com.br

ITB Equipamentos (18) 3643-8000 vendas@itb.ind.br Militrafo – (11) 94822-8489 vendas@militrafo.com.br Pólux – (47) 3373-6877 vendas@polux.ind.br

0,15 a3

0,5 a 10

72,5

•

150 a 69 a 100.000 145

a seco encapsulada

a óleo vegetal

a óleo mineral

autoprotegido

para cabine

pedestal

para poste

• • • • • • • •

5a 5.000

36,2

• • • • • • •

5a 2.000

• • • • • • • • • • • • • •

• •

0,1 a 2

•

0,1 a 2

•

0.1 a 0,2

600

•

15 a 2.000

1a5

7,2

•

1a5

7,2

•

1a5

•

1a5

7,2

• 5a 8.000

EM JULHO/AGOSTO, 2021

• • •

15 a 3.000

145

Romagnole – (44) 3233-8500 comercial@romagnole.com.br

• •

Isolação

1 a 40

Qualitrafo – (35) 99818-9864 mauro@qualitrafo.com.br

30 a 3.000

0,5 a 200 0,6

IBT – (11) 97188-1033 ibt@ibt.com.br Itaipu – (16) 99743-7349 vendas@ itaiputransformadores.com.br

Potência (kVA)

a seco encapsulada

a óleo vegetal

1 a 15

a óleo mineral

Tensão primária (kV)

Isolação Potência (MVA)

• • •

a seco encapsulada

145 a 245

a óleo vegetal

1 a 150

a óleo mineral

Comtrafo – (43) 99928-9972 vendas@comtrafo.com.br

Potência (MVA)

• • •

a seco encapsulada

a óleo vegetal

Tensão primária até (kV)

1 a 15

a óleo mineral

Potência (MVA)

Adelco – (11) 4199-7500 transformadores@adelco. com.br

Empresa Telefone E-mail

Para retificadores

Isolação

Tensão primária até (kV)

Para fornos

Isolação

Tensão primária até (kV)

De transmissão

• •

• • •

•

• • • • • • •

GUIA – 1 Transformadores de potência

138

Transformadores União (11) 99967-6434 contato@ transformadoresuniao.com.br

0,3 a 7,5

TSA – (11) 97561-3089 engenharia@ tsatransformadores.com.br

0,3 a 15

7,2

•

Zilmer – (11) 2148-7121 vendas@zilmer.com.br

• •

1 a 1.500 36,2

1a3

75 a 3.000

•

45 a 5.000

•

75 a 3.000

•

• •

1a3

• •

a seco encapsulada

a óleo vegetal

• • • • • • •

a óleo mineral

138

autoprotegido

5a 50.000

para cabine

•

pedestal

36,2

para poste

0,45 a 5.000

• •

Transformadores Jundiaí (11) 97663-2792 contato@ transformadoresjundiai.com.br

WEG – (47) 3276-4000 wtd@weg.net

Isolação

•

Transformadores Ideal (11) 2470-2821 comercial@ transformadoresideal.com.br

TSEA – (31) 97102-6872 comercialtseatr@tseaenergia. com.br

Tensão primária até (kV)

a óleo vegetal

a óleo mineral

Tensão primária (kV)

Potência (MVA)

a seco encapsulada

a óleo vegetal

a óleo mineral

Tensão primária até (kV)

Potência (MVA)

a seco encapsulada

a óleo vegetal

a óleo mineral

De distribuição

Isolação

0,45 a5

•

0,45 a 5 36,2 1 a 50

Para retificadores

Isolação

Potência (kVA)

Trael – (65) 99961-0732 comercial@trael.com.br

Para fornos

Isolação

a seco encapsulada

Tamura Indusul (47) 3307-1700 vendas@indusul.com

Tensão primária até (kV)

Empresa Telefone E-mail

Potência (MVA)

De transmissão

•

• • • • • • • •

•

345

• •

1 a 1.000 800

• •

0,5 a 120

345

• • •

0,5 a 50

138

• • •

15 a 300

345

• • • • • • •

• • •

1 a 10

• • •

1 a 10

• • •

30 a 5.000

• • • • • • •

5 a 600

1 a 15

Obs.: Os dados constantes deste guia foram fornecidos pelas próprias empresas que dele participam, de um total de 155 empresas pesquisadas. Fonte: Revista Eletricidade Moderna, julho/agosto de 2021. Este e outros guias EM estão disponíveis on-line, para consulta. Acesse www.arandanet.com.br/revista/em e confira. Também é possível incluir a sua empresa na versão on-line de todos estes guias.

Transformadores de potência (cont.) Com fator k

Potência (MVA)

Tensão primária até (kV)

Potência de (CV)

Tensão nominal (V)

100 a 5.000

34.000

69 a 145

150 a 10.000

10 a 300

440

0,5 a 200

0,6

1 a 10

1 a 300

380

15 a 3.000

75 a 25.000

72,5

5 a 2.000

36 5 a 300

220

150 a 100.000

Entran – (41) 3123-8150 entran@entran.com.br IBT – (11) 97188-1033 ibt@ibt.com.br

a óleo vegetal

525

a óleo mineral

Potência (MVA)

3 a 15.000

25 a 333

Arteche – (41) 99646 -4132 comercial.aedc@arteche.com Comtrafo – (43) 99928-9972 vendas@comtrafo.com.br

Itaipu – (16) 99743-7349 vendas@itaiputransformadores.com.br ITB Equipamentos – (18) 3643-8000 vendas@itb.ind.br

150 a 10.000 36 a 69

150 a 3.000

36,2

5 a 2.000

• • •

• • • • •

Autotransformador de partida

3 a 15.000

Adelco – (11) 4199-7500 transformadores@adelco.com.br

Para sistema IT-Médico

Tensão primária até (kV)

Isolação a seco encapsulada

Tensão primária até (kV)

Empresa – Telefone E-mail

Potência (MVA)

Subterrâneo

Transformadores especiais

ITD Transformadores – (11) 95495-5666 itd@itd-transformadores.com.br Militrafo – (11) 94822-8489 vendas@militrafo.com.br

15 a 1.500

• • •

5 a 1.000

1,1

1 a 30

1,1

5 a 500

380

5 a 500

0,48

1 a 15

0,48

1 a 500

480

1a5

7,2

1a5

7,2

0,1 a 6.000

7.200

Qualitrafo – (35) 99818-9864 mauro@qualitrafo.com.br

5 a 1.000

Rasatronic – (54) 99643-7283 rasatronic@rasatronic.com.br

1 a 900

6,6

1 a 900

6,6

150 a 8.000

1 a 5.000

36,2

5 a 25.000

138

1 a 1.500

Minuzzi – (19) 99880-7646 atendimento@transformadoresminuzzi.com.br Pólux – (47) 3373-6877 vendas@polux.ind.br

Romagnole – (44) 3233-8500 comercial@romagnole.com.br

1a5

150 a 2.000

•

7,2

• •

Tamura Indusul – (47) 3307-1700 vendas@indusul.com

2,5 a 10

5 a 600

36,2

1 a 100

1,1

1 a 900

7.200

150 a 3.000

10 a 500

1.200

0,3 a 7,5

0,01 a 75

TSA – (11) 97561-3089 engenharia@tsatransformadores.com.br

50 a 2.000

5 a 250

7,2

TSEA – (31) 97102-6872 comercialTSEATR@tseaenergia.com.br

750 a 3.000

34,5

1 a 500

1 a 150

10 a 500

380

0,5 a 50

138

1 a 10.000

1 a 200

4.160

Trael – (65) 99961-0732 comercial@trael.com.br

150 a 2.000

• •

Transformadores Ideal – (11) 2470-2821 comercial@transformadoresideal.com.br Transformadores Jundiaí – (11) 97663-2792 contato@transformadoresjundiai.com.br

150 a 3.000

• •

Transformadores União – (11) 99967-6434 contato@transformadoresuniao.com.br

Vale Tecnologia – (47 )99951-0119 vendas@valetransformadores.com.br WEG – (47) 3276-4000 – wtd@weg.net Zilmer – (11) 2148-7121 vendas@zilmer.com.br

0,15 a 3

34,5

300 a 1.000

• • • • •

JULHO/AGOSTO, 2021 EM

MODERNIZAÇÃO

Retrofit do sistema de aterramento de um complexo eólico Paulo Edmundo da Fonseca Freire, da Paiol Engenharia; Camila Schweig, da Geoanalisys; Jorge Luis Porsani, da USP; Berthold Kriegshäuser e Patricia de Lugão, da Strataimage; e Neimar Rodrigo Alves da Silva e Jonas Zanelatto Minatto, da Energimp

ste artigo aborda o retrofit do sistema de aterramento do complexo eólico Bom Jardim da Serra. Trata-se de um trabalho multidisciplinar que aplica conhecimentos de engenharia elétrica e de geofísica. O projeto de aterramento típico é baseado em modelos geoelétricos rasos, de dupla camada, desenvolvidos a partir de sondagens Wenner, com abertu-

ras de eletrodos limitadas a cerca de 100 m e sem a correção dos desvios galvânicos que afetam este tipo de sondagem geofísica. Neste projeto, foi construído um modelo geoelétrico 1D profundo, com base nos dados adquiridos por uma campanha geofísica que incluiu 22 conjuntos de sondagens rasas Wenner e profundas AMT (audiomagnetotelúricas). A campanha de Cortesia do fotógrado Ricardo Botelho

Vista parcial do Complexo Eólico Bom Jardim da Serra

EM JULHO/AGOSTO, 2021

Este artigo relata os estudos realizados para avaliar o desempenho do sistema de aterramento do Complexo Eólico Bom Jardim da Serra. A avaliação compreendeu uma campanha de sondagens geofísicas e de medições de impedâncias de aterramento de bases de torres. Foi construído um modelo de solo médio, considerado representativo de toda a área, que foi utilizado para simulações do desempenho do aterramento das torres de aerogeradores. campo também mediu a impedância de aterramento de 22 torres, com um terrômetro de alta frequência (25 kHz). O modelo geoelétrico 1D médio dos quatro parques do complexo eólico, construído a partir do processamento dos dados geofísicos medidos, é compatível com a estrutura geológica esperada da borda dos cânions, constituído por um espesso pacote vulcânico sobreposto a uma camada de sedimentos pré-vulcânicos e de baixa resistividade. Apesar deste embasamento basáltico que domina toda a área, as resistividades calculadas são mais baixas do que as esperadas, indicando fraturas e saturação com água de basaltos. As simulações do sistema de aterramento do parque eólico utilizando os modelos geoelétricos 1D proporcionaram boa reprodução da impedância média medida nos aterramentos das torres. Descrição do complexo eólico O Complexo Eólico Bom Jardim da Serra ocupa uma área de cerca de 28 km², compreendendo quatro parques que totalizam 62 aerogeradores. Cada unidade geradora tem potência de 1,5 MW e possui três pás de 30 metros, suportadas por torres de 60 a 100 metros e espaçamento médio de 380 m.

Fig. 2 – 22 curvas de resistividades aparentes rasas, calculadas a partir das SEV com o arranjo de Wenner, e curva média geométrica (vermelha), representativa do solo regional

Fig. 1 – Torres do parque eólico, estações de medição Wenner/AMT e TDEM (A2, C3, C5 e B8) e linhas de sondagem AMT (em vermelho) Tab. I – Características do complexo eólico Bom Jardim da Serra Número Linhas LT LT subterrânea de torres de MT aérea Bom Jardim

10212

4137

Rio do Ouro

4198

5320

Púlpito

7389

4992

Fig. 3 – Quatro curvas de resistividades aparentes calculadas a partir das sondagens TDEM e a curva média geométrica (vermelha), representativa do embasamento regional

• Strataimage – 22 sondagens eletromagnéticas com a técnica AMT Uma imagem do Google Earth ilus- (Áudio-Magnetotelúrica), que permiExcluindo-se o parque Santo Antônio, que possui apenas dois aero- tra o complexo eólico (figura 1), com tiram a produção de seções geoelétrigeradores, os outros três parques a localização das torres e das 22 esta- cas ao longo de 3 alinhamentos, a têm um ramal médio com 20 torres, ções onde foram feitas as sondagens partir da inversão 2D de estações interligadas com a subestação cole- geofísicas. Em cada estação foi reali- com espaçamento da ordem de 1 km; tora por meio de linhas de 34,5 kV, zada uma sondagem audiomagnetote- • Geoanalisys – sondagens elétricas com circuito duplo aéreo e segmen- lúrica (AMT) e uma sondagem elétrica verticais (SEV) com arranjo Wenner tos finais subterrâneos (tabela I). vertical (SEV) com arranjo de Wenner. e espaçamentos de até 128 m, nos O sistema de aterramento de cada Foram feitas sondagens Time-Domain mesmos 22 pontos prospectados peparque é constituído pelos seguintes Electromagnetic (TDEM) em quatro las sondagens AMT; e estações (A2, C3, C5 e B8). • USP – quatro sondagens eletromagelementos interligados: • base de cada torre - incluindo os néticas com a técnica TDEM. anéis de cabos de cobre nu de 70 Campanha de sondagens mm² mais as armaduras e bulbos de geofísicas Sondagens elétricas verticais (SEV) ancoragem das fundações; As SEV foram feitas em 22 ponA Geoanalisys fez medições de im• cabo de cobre nu de 70 mm², de pedância de aterramento das bases das tos distribuídos pelo complexo eóliinterligação da base da torre com a 22 torres, utilizando um terrômetro de co, com um resistivímetro Terrameter haste de aço cobreado de 2,4 m no alta frequência (25 kHz), que revela- ABEM SAS 4000, arranjo de Wenner pé do poste da rede aérea (da ordem ram impedância média de 9,3 Ω, com e espaçamentos 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64 e de 60 m de extensão na maioria das desvio padrão de 2,9 Ω e valor máxi- 128 m. A figura 2 apresenta as 22 curtorres diretamente interligadas à re- mo de 17,1 Ω. As campanhas geofísi- vas de resistividades aparentes calcude aérea de 34,5 kV); e cas, que visaram caracterizar a estru- ladas a partir destas medições, assim • cabo para-raios das linhas de tura geoelétrica da borda do Planalto como a curva média geométrica (linha 34,5 kV (aço 5/16”) ou cabos de cobre Catarinense, onde está localizado o vermelha). Neste gráfico foram eliminu de 70 mm² lançados nas valas de complexo eólico, foram realizadas pe- nados alguns valores considerados não cabos de média tensão enterrados. representativos do universo de resistilas seguintes equipes: Santo Antônio

1682

200

JULHO/AGOSTO, 2021 EM

MODERNIZAÇÃO

Fig. 4 – Curvas de resistividades aparentes e de fases calculadas a partir das sondagens AMT, e curvas médias (vermelhas), representativas do embasamento regional

vidades aparentes regional – os superiores a 10.000 Ωm e um único valor abaixo de 100 Ωm. A análise desta família de curvas revela uma significativa variação de resistividades aparentes, de quase uma década, em cada espaçamento de medição. Apesar de ser normal a variabilidade dos valores de resistividade das camadas de solo mais superficiais, acredita-se que parte desta variação deve-se a desvios galvânicos, que afetam as sondagens geofísicas baseadas na medição do campo elétrico na superfície do solo. A curva média de resistividades aparentes pode ser considerada como representativa do solo médio na área dos parques. O segmento final desta curva indica uma tendência de elevação da resistividade, sendo 24

EM JULHO/AGOSTO, 2021

que o último ponto (espaçamento de 128 m) foi calculado a partir da média de apenas quatro sondagens de grande abertura. Tem-se, portanto, que o modelo geoelétrico raso somente poderá ser considerado bem caracterizado após a análise conjunta com as sondagens TDEM/AMT. Sondagens Time-Domain Eletromagnetic (TDEM) As sondagens TDEM foram adquiridas com uma configuração de loop transmissor quadrado com 100 m de lado, com uma bobina receptora no centro loop (loop central). Para a aquisição das sondagens foi utilizado um registrador Protem-D (Geonics, 1994) e uma fonte transmissora TEM57-MK2 (Geonics, 1998), com frequências de 30, 7,5 e 3 Hz, o que

Sondagens permite alcançar até ~1000 m audiomagnetotelúricas de profundidade, a depender (AMT) a condutividade elétrica dos As medições AMT fomateriais em subsuperfície. ram feitas com equipamento A figura 3 apresenta as Phoenix Geophysics (Canaquatro curvas resistividadá), com sensores magnédes aparentes calculadas a ticos (bobinas) na faixa de partir das sondagens TDEM frequência 1 Hz a 10 kHz. (A2, C3, C5 e B8), que são O receptor Phoenix Geobem consistentes entre si e physics MTU-5A registra foram reduzidas a uma curas séries temporais de dois va média geométrica (vercanais de campo elétrico e melha), representativa da três de campo magnético. estrutura geoelétrica proOs canais telúricos (campo funda do complexo eólico. Fig. 5 – Curvas médias de resistividades aparentes originalmente calculadas - Wenner (bordô), AMT (azul escuro) elétrico Ex e Ey) foram meConstata-se que as curvas e TDEM (azul claro), e curvas verticalmente ajustadas didos com eletrodos porosos TDEM apresentam um esnão-polarizáveis de cloreto palhamento vertical bem menor do que o que se observa nas observadas nas curvas de resistividade chumbo, com dipolos de 100 m em curvas Wenner e AMT, em função des aparentes das sondagens Wenner e configuração cruzada e com a comdesta técnica eletromagnética não AMT, sendo uma das abordagens mais ponente X sempre direcionada para o medir o campo elétrico na superfície tradicionais o uso de sondagens TDEM norte magnético. As aquisições foram do solo e, portanto, não ser afetada para definir as camadas de resistividade feitas por períodos de 30 minutos. O processamento dos dados transnear-surface [8-10], desconsiderando por desvios galvânicos. Diversas técnicas já foram propos- aspectos de variação topográfica, pre forma as séries temporais (raw data) em um arquivo EDI (Electronic Data tas corrigir as distorções galvânicas sumindo-se que a região é plana.

JULHO/AGOSTO, 2021 EM

MODERNIZAÇÃO Interchange), contendo inem um processo interativo formações de resistividade que ajustou simultaneamenaparente e fase em função te os fatores de correção de ambas as curvas (Wenner e da frequência, além de ouAMT), tomando como refetros parâmetros (impedância, rência o patamar médio de tipper, skew, coerência, vetoFig. 6 – Curva média de resistividades aparentes Wenner 600 Ωm da curva TDEM res de indução). O pré-procesajustada com o fator divisor 2 (preta) e curva inferida (entre os períodos de 10 -3 s samento dos dados corrigiu a (vermelha) com o modelo em 3 camadas (linha azul e tabela) orientação dos dipolos para o e 10 -2 s). Este gráfico inclui Norte magnético verdadeiro, também a curva Wenner com base na declinação magnética paçamentos da curva de Wenner mé- ajustada pelo fator divisor 3 (verde), da região, conforme parâmetros da dia e os tempos da curva TDEM média que corresponderia às áreas do comNOAA - National Oceanic and Atmos- foram convertidos para período (em plexo eólico onde a resistividade das pheric Organization. As curvas AMT segundos) por meio das expressões camadas rasas é mais baixa. Este é o de cada estação foram rotacionadas de empíricas de Meju [5]. caso das duas torres do Parque Santo A figura 5 apresenta as curvas mé- Antônio, na área central do parque que modo a alinhar com o strike regional dias de resistividades aparentes Wen- tem cota mais baixa, onde as medições dominante. O invariante de cada uma das 22 ner (vermelha), TDEM (azul claro) e de impedância nas bases das torres reestações de sondagem AMT foi calcu- AMT (azul escuro). Constata-se que velaram uma média de 6 Ω. lado, para cada frequência, pela média estas três curvas estão deslocadas verA figura 6 apresenta a curva mégeométrica das resistividades aparentes ticalmente entre si, o que pode ser ob- dia de resistividades aparentes Wene pela média aritmética das fases, para servado no intervalo entre os períodos ner após o ajuste com o fator divisor os valores XY e YX. A figura 4 apre- de 10 -4 s e 10 -2 s, onde era de se esperar 2 (preta) e a curva inferida (vermesenta os dois conjuntos de 22 curvas in- a sobreposição do segmento final da lha) após a inversão, com o modelo variantes (1D) de resistividades aparen- curva Wenner com o segmento inicial de solo 1D estratificado em três cates e de fases, que podem ser associadas da curva AMT. Para a combinação madas (linha azul e tabela). Este moa modelos geoelétricos anisotrópicos destes dois conjuntos de curvas em um delo desprezou a existência de uma médios, e também as curvas médias único modelo 1D, faz-se necessário camada superficial de solo de resis(vermelhas), que são representativas do um ajuste do desvio vertical a ser apli- tividade um pouco mais baixa e com modelo regional geoelétrico 1D profun- cado às duas curvas, uma vez que am- menos de um metro de espessura. O do na área do complexo eólico. bas são afetadas por desvios estáticos. segmento final desta curva não está Partindo da premissa que a curva bem caracterizado, apenas indicando Modelo geoelétrico geral TDEM média não é afetada por ne- a tendência de aumento da resistiviOs modelos geoelétricos aqui propos- nhum desvio galvânico, pode-se utili- dade. O segmento final da curva vertos são unidimensionais (1D), caracterizar esta curva como referência para as melha, que não acompanha a curva zados por camadas de solo horizontais curvas médias Wenner e AMT. A figu- média (preta), reflete o ajuste obtido e paralelas. O procedimento ideal para ra 5 apresenta também as curvas mé- para a camada de transição entre as a combinação dos diferentes levanta- dias de resistividades aparentes Wen- sondagens Wenner e AMT, o que mentos geofísicos em um único modelo ner e AMT verticalmente deslocadas foi obtido pela inversão das curvas geoelétrico seria pela inversão simultâ- – Wenner (/2, laranja) e AMT (x 1.3, AMT com a imposição das camadas nea das curvas Wenner, AMT e TDEM; lilás). Os dois ajustes foram aplicados rasas do modelo Wenner. porém, como este software A figura 7 apresenta o renão está disponível, foi feito sultado da inversão das curvas um tratamento separado para médias AMT (resistividades cada tipo de curva média de aparentes e fases) ajustada peresistividades aparentes. lo fator multiplicativo 1.3. As Primeiramente foi aplicamadas mais rasas foram decado o nivelamento das curfinidas com base no resultado vas de resistividade aparente da inversão da curva Wenner Wenner e AMT, ambas afetaajustada pelo fator divisor 2. das por desvios estáticos, utiA linha azul e a tabela aprelizando a curva TDEM como sentam o modelo geoelétrico referência. Este nivelamento médio obtido, de seis camaFig. 7 – Curvas médias AMT 1D (resistividades aparentes e foi obtido por meio da plotadas, considerado como reprefases) ajustada pelo fator multiplicativo 1.3 (preta) e inferida pela inversão (vermelha), com a imposição do modelo de solo gem das três curvas médias sentativo da média da área do raso (linha azul e tabela, com h em km) 1D no mesmo gráfico. Os escomplexo eólico. 26

EM JULHO/AGOSTO, 2021

MODERNIZAÇÃO Tab. II – Resistências e impedâncias de aterramento calculadas (impedância média medida em 22 torres = 9,3 W). Injeção de corrente

Resistência (60 Hz)

Impedância (25 kHz)

Torre isolada

Base da torre

8,6 W

9,0 W

Torre isolada

Pé do poste

8,6 W

17 W

Parque completo

Base da torre

0,7 W

9,3 W

Parque completo

Pé do poste

0,7 W

11 W

Base da torre

7,9 W

Pé do poste

7,9 W

8,4 W

Base da torre

0,7 W

7,5 W

Pé do poste

0,6 W

Configuração

Torre isolada com tratamento da vala do cabo torre-poste Torre isolada com tratamento da vala do cabo torre-poste Parque completo com tratamento da vala do cabo torre-poste Parque completo com tratamento da vala do cabo torre-poste

De acordo com este modelo, as camadas mais rasas, até a profundidade de 44 m, apresentam variações de resistividade no âmbito da área do parque, justificando os diferentes valores de impedância de aterramento medidos em 22 torres. A camada de 800 Ωm caracteriza o embasamento médio regional, válido para toda a área do complexo eólico. A profundidade da ordem de 660 m é compatível com a espessura média esperada para a formação Serra Geral na região de Bom Jesus da Serra. Os períodos acima de 0,1 s caracterizam as camadas pré-vulcânicas, de baixa resistividade e a mais de 660 m de profundidade, onde pode-se constatar que a qualidade do sinal está mais comprometida, sem, porém, prejudicar o modelo geoelétrico, pois a esta profundidade as camadas de solo pouco interferem no desempenho do sistema de aterramento do complexo eólico. Desempenho dos aterramentos de um parque eólico As avaliações de desempenho do sistema de aterramento foram realizadas com base em simulações utilizando o programa MultiGroundZ, integrante do pacote computacional CDEGS - Current Distribution, Electromagnetics, Grounding and Soil Structure Analysis desenvolvido pela SES - Safe Engineering Services & technologies ltd (www.sestech.com). Foi selecionado o parque Púlpito para uma avaliação do desempenho do sistema de aterramento, por ser considerado representativo do parque médio do Complexo Bom Jesus da Serra. As 28

EM JULHO/AGOSTO, 2021

simulações revelam o desempenho dos aterramentos das torres e das linhas de média-tensão para duas condições: • baixa frequência (60 Hz) – associada a um curto-circuito para a terra na rede de 34,5 kV; e • alta frequência (25 kHz) – aproxima a resposta do aterramento à frente de onda de um raio. A tabela II apresenta as resistências e impedâncias de aterramento calculadas para uma injeção de corrente na base da torre e no pé do poste de transição da rede aérea-subterrânea, na chegada da torre, considerando duas condições: • uma torre isolada, sem nenhuma interligação de aterramento com o resto do parque - base da torre + pé do poste, interligados por um cabo de cobre nu diretamente enterrado no solo; e • torre central do parque, interligada aos aterramentos das demais torres por meio do cabo para-raios da linha de média tensão. A tabela apresenta também os resultados da simulação do efeito do tratamento da vala torre-poste, onde é lançado o cabo de interligação entre a torre e a linha de MT, com o uso de um produto redutor da resistividade do solo. O tratamento do solo foi simulado por um tubo condutor de 15 cm de diâmetro. As simulações da torre isolada revelam que vistas da base da torre, tanto a impedância (9,0 W) como a resistência de aterramento (8,6 W) apresentam valores bem semelhantes, o que já era esperado, em virtude do grid extremamente malhado que constitui as armaduras das fundações da torre, que

tem este efeito de igualar os valores de resistência e de impedância de aterramento. A resistência de aterramento, vista da base da torre ou do pé do poste, apresenta o mesmo valor (8,6 Ω). Já a impedância de aterramento vista do pé do poste (17 Ω) praticamente dobra com relação ao mesmo parâmetro visto da base da torre (8,9 Ω). As simulações com o parque completo revelam que a resistência de aterramento vista da base da torre ou do pé do poste cai drasticamente, para menos de 10% do valor da torre isolada. A interligação das bases das torres garante, portanto, o atendimento da exigência dos fabricantes de aerogeradores de resistência inferior a 10 Ω. Constata-se que a impedância de aterramento (25 kHz) calculada para a base da torre, tanto no caso da torre isolada (8,9 Ω) como da torre central do parque completo (9,3 Ω), reproduz muito bem o desempenho do aterramento médio medido nas torres (9,3 Ω) e revela que a alta frequência (25 kHz) fica confinada à torre onde cai o raio, não se propagando para o restante do parque. No caso em que é utilizado um produto redutor de resistividade para a melhoria do aterramento do cabo de interligação torre-poste, lançado em toda a extensão da vala do cabo, as simulações do caso das torres isoladas revelam que a resistência de aterramento vista do poste tem uma redução da ordem de 10%, porém, a impedância de aterramento é reduzida para a metade, demonstrando ser esta providência importante para a melhoria do desempenho dos para-raios ali localizados. Essa providência é importante para os casos de torres isoladas ou quando o complexo eólico se encontra em local de solo de alta resistividade e grande exposição às descargas atmosféricas, como é o caso do Complexo Bom Jardim da Serra. Considerando a correção dos parâmetros do solo com a frequência, é de se esperar que no entorno dos condutores a resistividade do solo (de 730 Ωm) seja um pouco reduzida, o que acarretará uma pequena redução das impedâncias calculadas na frequência de 25 kHz.

Conclusão A primeira constatação deste estudo é que o uso apenas das medições rasas (Wenner) resultaria em um modelo de solo com resistividades mais elevadas do que as que efetivamente ocorrem na área estudada, que não conseguiria reproduzir as impedâncias de aterramento medidas nas bases das torres. Se fosse um projeto novo, acabaria por ficar muito conservativo e, por conseguinte, bem mais caro. Ficou demonstrada, portanto, a importância de uma modelagem geoelétrica mais complexa, utilizando diferentes técnicas de sondagem geofísica, que prospectam diferentes camadas do solo e são posteriormente combinadas em um modelo geoelétrico único. A impedância média de aterramento das bases das torres medida no complexo eólico foi de 9,3 Ω (25 kHz), que é o mesmo valor calculado para a impedância de aterramento da torre central do parque Púlpito.

Constata-se, portanto, que a modelagem geoelétrica utilizada foi capaz de reproduzir com precisão o desempenho médio do sistema de aterramento do parque eólico. O valor médio de impedância próximo do máximo especificado pelos fornecedores de aerogeradores (< 10 W) significa que diversas torres não conseguem atender este requisito. Constata-se, portanto, que para a comprovação de uma baixa resistência de aterramento para todas as torres de aerogeradores, é essencial a integração de todos os aterramentos de cada parque. Constatou-se que no caso de torres isoladas, a impedância de aterramento vista da base do poste de transição rede aérea-subterrânea é da ordem do dobro da impedância vista pela torre. A melhoria da impedância de aterramento da base dos postes de transição visa o melhor desempenho dos para-raios ali instalados. Para esta melhoria foi avaliado o tratamento

de toda a extensão da vala do cabo de aterramento de interligação torreposte com um produto redutor da resistividade do solo. Este recurso pode promover uma redução de até 50% da impedância de aterramento vista do pé do poste, beneficiando o desempenho do para-raios ali instalado e promovendo uma melhor proteção contra sobretensões para as instalações de média tensão que atendem a torre do aerogerador. Referências [1] IEC-TR61400-24 - Wind Turbine Generator Systems - Part 24: Lightning Protection [2] Freire PEF. Medição de Aterramentos com o Terrômetro de Alta-frequência – Aplicação a Parques Eólicos. São Paulo, ENIE agosto/2014. [3] Freire PEF. & Pane E. Sistemas de Aterramento de Parques Eólicos. Rio de Janeiro. Brazil WindPower agosto/2012. [4] Freire PEF. Costanzo A. Villarreal M. Pane E. Parque Eólico Água Doce – Medições de Resistividade do solo e de Impedância de Aterramento. Rio de Janeiro, Brazil WindPower agosto/2013. [5] Meju MA. Simple relative space-time scaling of electrical and electromagnetic depth sounding arrays: implications for electrical static-shift removal and joint DC-TEM data inversion with the most-squares criterion. Geophysics Prospecting 53, pp. 463-479, 2005.

JULHO/AGOSTO, 2021 EM

GUIA – 2

Fornecedores de quadros e painéis

Da Redação de EM

O guia contempla empresas fornecedoras de montagens completas (prontas para uso final) de conjuntos de manobra e controle de baixa e média tensão, incluindo montadores, fabricantes e importadores. Apresenta informações sobre funções e versões específicas, além de outras características dos equipamentos, como tensão nominal de isolamento e de impulso, corrente nominal dos barramentos, grau de proteção, etc.

Painéis de Baixa Tensão Tensão nominal de isolamento (Ui)

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ATL – (51) 99718-5110 marcio@atlrs.com.br

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ATY – (11) 97204-8899 aty@aty.com.br

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Automacon – (43) 99858-9365 contato@automacon.com.br

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Automasul – (54) 3316-2607 automasul@automasul.com Casa do Painel (11) 97318-1755 orcamento@casadopainel.com.br Cemielétricas – (11) 2641-3817 cemieletrica@yahoo.com.br

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DBTec – (12) 98208-0356 comercial@dbtec.com.br Eima Automação (37) 3237-6355 gerenciaeng01pm@eima.com.br Eletro Painel – (44) 99949-2397 eletropainel@eletropainel.com.br

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Norma NBR IEC 60439 Norma NBR IEC 61439 Ensaio de arco interno TR IEC 61641

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Grau de proteção (IP)

Asseplam – (11) 95020-4297 asseplam@asseplam.com.br

Corrente suportável nominal de crista (Ipk): até kA

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Corrente suportável nominal de curta duração (Icw) até k A/1s

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Corrente nominal dos barramentos até A

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Tensão suportável nominal de impulso (Uimp) até kV

Alterne – (81) 98833-1091 alterne@grupoalterne.com.br

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até Vcc

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até Vca

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caixas em policarbonato

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painéis vazios em chapa de aço e acessórios

Alset Engenharia (62) 98223-0027 vendas5@alset.com.br

painéis em aço inoxidável

painéis de comando para máquinas cabines de barramento para edifícios

plug-in

extraível

painéis de automação de subestações fixa

CCM

Empresa Telefone E-mail

painéis de distribuição

montagem

caixas de entrada e de medição padrão concessionária

Conjuntos de Manobra e Controle BT

•

10.000

6.000

150

1.200

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1.000

690

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EM JULHO/AGOSTO, 2021

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690

750

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5.000

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PROJETOS INTELIGENTES FEITOS PARA PROTEGER VIDAS.

A Mi Omega é uma empresa de projetos de engenharia que iniciou suas atividades em outubro de 1993, na área de instalações elétricas, passando em 2008 a atuar nas diversas áreas da engenharia.

Uma empresa que possui o know-how tecnológico e as competências necessárias para atender plenamente as necessidades dos clientes, dando sempre a certeza de uma boa solução.

Desenvolvemos projetos elétricos e consultorias técnicas, com foco na solução para clientes industriais. Nossos projetos atendem ao mais alto rigor técnico, a garantia de atendimento de todas as normas aplicáveis. Atuamos com projetos e consultorias em projetos de estruturas metálicas, auditoria e adequação em NR-12. Desenvolvemos projetos e diagnósticos em automação e instrumentação. Podemos atuar em todas as fases do seu projeto: básico, detalhado, implantação e operação.

CONTATO (12) 3322-7354 comercial@miomega.com.br @miomegaengenharia

GUIA – 2

Corrente suportável nominal de crista (Ipk): até kA

Grau de proteção (IP)

1.500

Corrente suportável nominal de curta duração (Icw) até k A/1s

1.000

Corrente nominal dos barramentos até A

60 12

2.000

100

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750

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1.000

1.500

6.300

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1.000

250

690

6.300

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120

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2.000

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6.000

132

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6.300

100

220

55 a 65

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187

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130

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1.000

200

6.000

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170

4.000

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1.000

1.500

6.300

660

600

1.000

600

1.000

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9.000 25.000

4.000

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1.000

500

6.300

142

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750

6.000

143

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1.000

1.500

6.300

120

254

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2.000

1.000

5.000

120

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EM JULHO/AGOSTO, 2021

•

380

Tensão suportável nominal de impulso (Uimp) até kV

caixas em policarbonato

painéis vazios em chapa de aço e acessórios

painéis em aço inoxidável

caixas de entrada e de medição padrão concessionária

painéis de comando para máquinas cabines de barramento para edifícios

plug-in

extraível

painéis de automação de subestações fixa

•

até Vcc

Eletrodinâmica – (51) 98557-2318 eletrodinamica@gmail.com Energizar – (51) 98444-1222 energizar@energizar.com.br Engerey – (41) 98854-5077 engerey@engerey.com.br Faglioni – (11) 4276-0127 faglioni@faglionipaineis.com FAQ Painés – (11) 98689-4575 fabio@faqpaineis.com.br Forza – (41) 99891-7236 comercial01@forza-ind.com.br Gimi – (11) 96325-4289 vendas@gimi.com.br HEC – (11) 99264-4999 contato@hecautomacao.com.br HZ Painéis – (11) 99362-8119 comercial@hzpaineis.com.br Loja Elétrica – (31) 97118-2171 orcamento.montagem@ lojaeletrica.com.br Lucel Engenharia (41) 98811-2663 celio@lucelengenharia.com.br Macro – (48)3240-4064 contato@macroquadros.com.br MCk Energia – (11) 97323-1357 paulo.vilela@mckautomacao. com.br MR Eletricidade (19) 98274-9000 contato@mreletricidade.com.br Neopro – (11) 99311-8751 comercial@neopro.ind.br Nova Automação (47) 99175-2017 gibran@novaautomacao.ind.br Novemp – (11) 4093-5300 vendas@novemp.com.br Promins – (14) 98144-7019 comercial@promins.com.br Prosper – (11) 3582-0002 atendimento@prosperenergia. com.br Quadrimaker – (11) 94114-9334 renato@quadrimaker.com.br Quapro – (11) 99811-7279 contato@quapro.com.br RCY – (11) 96174-3733 roberval@rcy.com.br Renatec – (48) 99914-1700 comercial@renatec.ind.br Santana Engenharia (81) 98421-6067 comercial@santanapaineis.com.br Santos Almeida (11) 99267-9711 paineis@paineis-eletricos.com

CCM

Empresa Telefone E-mail

painéis de distribuição

montagem

até Vca

Tensão nominal de isolamento (Ui)

Norma NBR IEC 60439 Norma NBR IEC 61439 Ensaio de arco interno TR IEC 61641

Painéis de Baixa Tensão Conjuntos de Manobra e Controle BT

•

2.500

120

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1.000

6.000

143

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Painéis de Baixa Tensão

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Tramontina – (54) 3461-8200 elt.tramontina@tramontina.com

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Vepan – (11) 99133-4032 vendas@vepan.com.br

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Viercon – (31) 98238-4352 viercon@viercon.com.br

• •

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Vl Sauter – (11) 99945-0438 comercial@vlindustria.com.br

• •

ZFW – (47) 98402-7016 vendas@zfw.com.br

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6.000

100

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2,5

500

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5.000

100

220

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690

690 250

1.000

8 a 3.200 a 6.000 6.300

Norma NBR IEC 60439 Norma NBR IEC 61439 Ensaio de arco interno TR IEC 61641

•

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500

Grau de proteção (IP)

•

Corrente suportável nominal de crista (Ipk): até kA

• • • •

- 65 a 54

1.000

Corrente nominal dos barramentos até A

• •

1.495

Tensão suportável nominal de impulso (Uimp) até kV

Tecnoeletro – (48) 3525-0441 contato@tecnoeletro.com

até Vcc

•

até Vca

painéis vazios em chapa de aço e acessórios

•

caixas em policarbonato

painéis em aço inoxidável

•

painéis de comando para máquinas cabines de barramento para edifícios

•

plug-in

•

extraível

• • • •

painéis de automação de subestações fixa

• •

CCM

Setta Energy – (34) 99922-9015 comercial@gruposetta.com.br

Empresa Telefone E-mail

painéis de distribuição

caixas de entrada e de medição padrão concessionária

montagem

Corrente suportável nominal de curta duração (Icw) até k A/1s

Tensão nominal de isolamento (Ui)

Conjuntos de Manobra e Controle BT

• 690

250

4.000 4.000

Obs.: Os dados constantes deste guia foram fornecidos pelas próprias empresas que dele participam, de um total de 215 empresas pesquisadas. Fonte: Revista Eletricidade Moderna, julho/agosto de 2021. Este e outros guias EM estão disponíveis on-line, para consulta. Acesse www.arandanet.com.br/revista/em e confira. Também é possível incluir a sua empresa na versão on-line de todos estes guias.

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GUIA – 2

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ATY – (11) 97204-8899 aty@aty.com.br

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Automasul – (54) 3316-2607 automasul@automasul.com

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3,6 a 36

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600

DBTec – (12) 98208-0356 comercial@dbtec.com.br

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2 a 36

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Engerey – (41) 98854-5077 engerey@engerey.com.br

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13,8 a 36

Forza – (41) 99891-7236 comercial01@forza-ind.com.br

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7 a 36

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Gimi – (11) 96325-4289 vendas@gimi.com.br

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2,3 a 36,2

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HZ Painéis – (11) 99362-8119 comercial@hzpaineis.com.br

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4,6 a 34

Macro – (48)3240-4064 contato@macroquadros.com.br

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1 a 36

MCk Energia – (11) 97323-1357 paulo.vilela@mckautomacao. com.br

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15 a 36

Neopro – (11) 99311-8751 comercial@neopro.ind.br

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Nova Automação (47) 99175-2017 gibran@novaautomacao.ind.br

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Renatec – (48) 99914-1700 comercial@renatec.ind.br

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630 a 20 a 3.200 81,9

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Santos Almeida (11) 99267-9711 paineis@paineis-eletricos.com

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Setta Energy (34) 99922-9015 comercial@gruposetta.com.br

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Tecnoeletro – (48) 3525-0441 contato@tecnoeletro.com

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2.500 31,5

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Promins – (14) 98144-7019 comercial@promins.com.br

Vepan – (11) 99133-4032 vendas@vepan.com.br

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EM JULHO/AGOSTO, 2021

Outros

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Normas: NBR IEC 62271-200

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Faixa de temperatura ambiente: ºC

Alterne – (81) 98833-1091 alterne@grupoalterne.com.br

3.600 31,5

Grau de proteção: até IP

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Classe de divisão: PM (partição metálica)

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Alset Engenharia (62) 98223-0027 vendas5@alset.com.br

Categoria de perda de continuidade de serviço: LSC2B

Corrente de ensaio de arco: até kA (1s)

Classificação de arco interno IAC A FLR

Tensão suportável de impulso atmosférico: até kV

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Corrente suportável de crista: até kA

Classe de tensão em c.a: (kV)

subestações unitárias

CCM de MT

cabine primária blindada

instalação ao tempo

instalação abrigada

montagem extraível

montagem fixa

com isolação a SF6

c/ isolação sólida em resina

com isolação a ar

Empresa Telefone E-mail

Corrente nominal do barramento: até A

Painéis e cubículos MT completos Conjuntos de cubículos MT modulares ou monobloco

INSTALAÇÕES BT

Os requisitos de proteção contra surtos

Axel Rüther, Phoenix Contact Blomberg (Alemanha)

s normas alemãs VDE 0100 [equivalentes à ABNT NBR 5410] determinam a proteção de pessoas, animais e bens contra danos causados por sobretensões originárias de manobras ou de descargas atmosféricas. As prescrições encontram-se na referência [1]. Mediante dispositivos de proteção contra surtos (DPS), devem ser evitados o colapso da isolação e a ocorrência de centelhamento perigoso, com risco de incêndio. Com este objetivo, a norma VDE 0100-534 [2] sempre prevê no mínimo uma proteção contra surtos no ponto de entrada de uma instalação de baixa tensão. Trata-se do local em que o cabo de baixa tensão penetra na edificação ― ou o quadro geral de baixa tensão. A capacidade de descarga exigida deste DPS resulta, entre outros aspectos, da configuração da rede de alimentação e da eventual presença de uma proteção contra raios externa à edificação. Edifícios sem SPDA externo e alimentação com cabo subterrâneo Muitos edifícios residenciais ou funcionais não possuem proteção externa (SPDA) nem são alimentados por linha aérea, na qual poderia 38

EM JULHO/AGOSTO, 2021

haver impacto do raio. Em consequência, não são esperadas correntes parciais de raios de alta intensidade no ponto de entrada na linha de baixa tensão. A exigência normativa mínima de um DPS classe 2 é, portanto, suficiente para tais edificações [2]. Um DPS classe 1, capaz de escoar a corrente do raio, ou um DPS combinado classe 1 + 2, ou mesmo classe 1 + 2 +3 é admissível, mas não necessário. Em geral instala-se esse DPS classe 2 após o medidor de energia, de acordo com os regulamentos vigentes [3]. Ensaios em laboratório de alta corrente demonstraram que inclusive medidores de energia ele-

A proteção contra transitórios de tensão em redes BT é uma exigência das normas para instalações novas, bem como para aquelas que passaram por ampliação ou atualização. Sua implementação requer dispositivos de proteção contra surtos (DPS). No entanto, é comum surgirem dúvidas quanto à seleção do dispositivo correto e sua instalação. Este artigo descreve os principais requisitos e propõe soluções para casos práticos. trônicos estão suficientemente protegidos, embora o DPS só seja instalado logo depois do medidor. Isto aplica-se igualmente a instalações com diversos medidores de energia. Como o DPS é montado na parte do quadro de medição não lacrada pela concessionária (lado do consumidor), este local é também adequado para os casos em que a instalação do DPS é realizada posteriormente. O DPS em questão deve apresentar uma corrente nominal de descarga de, no mínimo, 40 kA (8/20 μs). A ligação do condutor de fase ao DPS deve ter seção mínima de 2,5 mm² em cobre. Já para a ligação do DPS

Phoenix Contact

ao terminal do condutor de proteção, a seção mínima deve ser de 6 mm² em cobre. Uma conexão adicional com o terminal de aterramento principal (TAP) [BEP, no âmbito da ABNT NBR 5410] melhora o nível de proteção efetivo devido à distribuição de corrente, mas não é exigida pela norma. A soma dos comprimentos dos condutores entre o ponto de conexão com o condutor de fase e o ponto de conexão com o condutor de proteção não pode ser superior a 0,5 m. Para esta aplicação foi desenvolvido o DPS classe 2 ilustrado na figura 1. Quando a rede for provida de fusíveis com característica gG de até (inclusive) 315 A, não há necessidade de instalar fusíveis adicionais a montante desse DPS, que pode ser utilizado em esquemas TN-S ou TT. O comprimento dos cabos de ligação pode ser facilmente limitado a 0,5 m, em virtude da proximidade dos terminais da rede de alimentação.

Fig. 1 – Exemplo de DPS classe 2 (à esquerda), do lado da fonte – Observar os limites normativos de comprimento dos cabos

Edifícios sem SPDA externo e alimentação por linha aérea Considerando que neste caso devese prever o impacto direto de raios na rede de alimentação, a norma prescreve proteção por DPS classe 1 no ponto de entrada da instalação. Este requisito é válido não apenas quando a linha aérea chega até a edificação, mas igual-

Phoenix Contact

Fig. 2 – DPS combinado (à direita), do lado da fonte – Conexão adicional ao terminal de aterramento principal

mente quando o trecho entre o último poste da linha aérea e a edificação é executado com cabo subterrâneo. A corrente nominal de descarga mínima deste dispositivo de proteção deve ser de 20 kA (10/350 μs) para esquemas TN-S ou TT. De acordo com os regulamentos alemães [3], a instalação deve ser preferencialmente no quadro do

JULHO/AGOSTO, 2021 EM

INSTALAÇÕES BT Phoenix Contact

Phoenix Contact

dos comprimentos máximos dos cabos de ligação (figura 4).

Fig. 3 – Instalação de DPS classe 1 em caixa separada, adjacente ao quadro de entrada

medidor de kWh, ou próximo a este ― por exemplo, no barramento do lado da fonte. Quando a linha aérea chega até a edificação, recomenda-se a instalação de um DPS classe 1 adicional no ponto de entrada, no local onde o cabo penetra na edificação. Como em ambos os casos a instalação é executada na rede de alimentação principal, outros requisitos de [1] devem ser observados. O DPS deve ser do tipo centelhador. Varistores em paralelo não são admissíveis. Ainda conforme a norma VDE 0100-534 [2], esse DPS deve ser ligado não apenas ao condutor de proteção pelo percurso mais curto possível, mas também ao terminal de aterramento principal. A seção mínima dos condutores de ligação entre os condutores de fase e o DPS deve ser de 6 mm² em cobre. O cabo entre o DPS e o condutor de proteção e o terminal de aterramento principal deve ser no mínimo de 16 mm² em cobre, para escoamento da corrente do raio. Aqui é igualmente necessário que a soma dos comprimentos dos condutores entre o ponto de conexão com os condutores de fase e o ponto de conexão com o condutor de proteção local não seja superior a 0,5 m. O DPS combinado mostrado na figura 2 satisfaz estes requisitos. Sendo encaixado diretamente sobre o barramento da rede de entrada, não há condutores de ligação cujo comprimento deva ser considerado, o que simplifica o projeto e a mon40

EM JULHO/AGOSTO, 2021

Fig. 4 – Solução otimizada para instalações BT > 350 A, com DPS classe 1 e fusíveis integrados

tagem. Apenas a conexão com o terminal de aterramento principal deve ser realizada mediante cabo de cobre com seção mínima de 16 mm². Edifícios com SPDA externo Em edificações com SPDA externo devem ser observadas prescrições complementares das normas da série DIN EN 62305, Partes 1 a 4 [4]. Entre outros aspectos, deve ser efetuada uma equipotencialização de proteção contra descargas atmosféricas no ponto de entrada da instalação, abrangendo todos os condutores. Dependendo da classe do SPDA, o DPS para o sistema de baixa tensão deve suportar no mínimo 50 kA (10/350 μs) a 100 kA. Ademais, no que tange ao local e às condições de instalação, aplicam-se as mesmas condições de contorno válidas para edificações alimentadas por linhas aéreas. O DPS pode ser montado no quadro do medidor, do lado da fonte, ou numa caixa separada, adjacente ao quadro de entrada de energia (figura 3). [N. da R. – No Brasil, além das prescrições da ABNT NBR 5419, devem ser consultados os requisitos da companhia distribuidora de energia pertinente.] Instalações de baixa tensão com correntes nominais até 315 A dispensam fusíveis adicionais a montante do DPS. Para correntes acima de 315 A, há soluções disponíveis com fusíveis integrados ao DPS em montagem compacta, que torna possível a observância

Outros dispositivos de proteção contra surtos Uma proteção abrangente, com vistas à integridade funcional de todos os componentes de uma instalação de baixa tensão, não pode ser realizada apenas com os DPS situados obrigatoriamente no ponto de entrada. Outros DPS são necessários, uma vez que, de acordo com a norma VDE 0100-534 [2], o alcance efetivo de uma proteção por DPS limita-se a 10 m ― referidos ao comprimento do cabo entre o DPS e o componente. Caso essa distância seja maior que 10 m, devem ser instalados outros DPS classe 2 ou classe 3, na proximidade imediata dos componentes a ser protegidos. Além disso, em edificações providas de SPDA, todos os condutores devem ser protegidos por DPS nos pontos de transição entre as zonas de proteção contra raios, e incluídos na equipotencialização. Cabos de dados e de telecomunicações devem ser protegidos por DPS no mínimo no ponto de entrada da instalação. Referências Normalização DIN/ VDE

Equivalente Brasil

[1]

DIN VDE 0100-443 – Prescreve quando a proteção contra sobretensão é necessária

ABNT NBR 5410

[2]

DIN VDE 0100-534 – Especifica onde e como a proteção contra sobretensão deve ser instalada

ABNT NBR 5410

[3]

Normas das VDE-AR-N 4100 – Fornece informações distribuidoras e da Aneel adicionais sobre a instalação de DPS na entrada da instalação, do ponto de vista da distribuidora de energia

[4]

DIN EN 62305-1 a 4 – Especificações para sistemas de proteção contra raios

ABNT NBR 5419 – Partes 1 a 4

Artigo publicado originalmente na revista alemã “de- das elektrohandwerke”, edição 13-14/2020. Copyright Huthig GmbH Heilderberg, www.elektro. net. Publicado por EM sob licença dos editores. Tradução e adaptação de Celso Mendes.

EM – ATERRAMENTO SEGURANÇA TEM CUSTO E INSEGURANÇA TEM PREÇO SERGIO ROBERTO SANTOS

ma instalação elétrica tem no seu sistema de aterramento um componente, ao mesmo tempo, de muita importância e abrangência. Mais pelas suas inúmeras atribuições do que complexidades a ele inerentes, o aterramento é alvo frequente de equívocos que impedem que ele atenda as funções que deveria de fato desempenhar. As finalidades de um sistema de aterramento são: controlar as tensões de passo e toque, permitir a eficácia do seccionamento automático da alimentação, limitar sobretensões e fornecer uma referência de potencial para a instalação. Para que o conjunto desses objetivos seja alcançado é necessário que o tema aterramento seja estudado em todos os seus aspectos, teóricos e práticos, conhecendo-se todas as normas sobre esse assunto. É necessário ler as normas sobre instalações elétricas completamente, compreendendo assim como o aterramento influencia a segurança, eficiência e confiabilidade da instalação. O subsistema de aterramento é o componente do sistema de proteção contra descargas atmosféricas (SPDA), que tem o objetivo de conduzir e dispersar a corrente do raio no solo, sem causar danos para seres vivos ou instalações dentro da estrutura a ser protegida. Já para instalações de média ou baixa tensão, incluindo os arranjos fotovoltaicos, o aterramento é fundamental para que seja garantida a segurança das pessoas contra contatos indiretos. O ponto fundamental aqui é compreender que, qualquer que seja o requisito ou a atribuição considerada, a infraestrutura de aterramento para a proteção contra descargas atmosfé-

ricas ou para a segurança das instalações de baixa ou média tensão deve ser a mesma, algo bem definido no item 6.4.1.1.3 da norma técnica ABNT NBR 5410*: “Como as opções de eletrodos de aterramento indicadas em 6.4.1.1.1 são também reconhecidas pela ABNT NBR 5419**, elas podem e devem ser usadas conjuntamente pelo sistema de proteção contra descargas atmosféricas (SPDA) da edificação, nas condições especificadas naquela norma”. Já o projeto do sistema de aterramento para uma subestação de energia elétrica tem como objetivo dimensionar os condutores da malha de aterramento e a geometria desta, de modo a que os condutores suportem os esforços térmicos decorrentes da circulação das correntes de curto-circuito e que o desenho da malha contribua para limitar os potenciais de passo e toque, durante a dissipação das correntes de falta no solo. Através da avaliação dos valores da corrente de curto-circuito, tensão de passo e toque, tempo de atuação do seccionamento automático da alimentação e resistividade aparente do solo, é obtido o valor da resistência da malha de aterramento necessária para garantir a segurança durante o funcionamento da subestação. Dessa forma, podemos perceber que um único sistema de aterramento deve atender a diferentes requisitos, mas que dificilmente eles serão conflitantes entre si. Cabe ao profissional responsável por gerenciar todo o empreendimento, coordenar diferentes equipes profissionais, incluindo de arquitetura e engenharia civil, para que o resultado final, o sistema de aterramento da instalação, seja o mais seguro, eficiente e econômico possível. Como em outras áreas da engenharia, o conhecimento sobre aspectos importantes do aterramento, como o comportamento do solo em baixas e altas frequências, técnicas para medição de resistência e resistividade e como evitar a corrosão de materiais,

evolui. Por isso conceitos equivocados são abandonados e novos procedimentos são estabelecidos. Várias questões relevantes da engenharia elétrica podem ser discutidas, tendo o aterramento, com perdão do trocadilho, como fio condutor. Nos próximos artigos desta coluna que agora inauguramos em EM, abordaremos a relação entre aterramento e segurança das pessoas, a proteção contra surtos e a propagação de ruídos. Esperamos assim, por meio dessa interação com os colegas profissionais da área elétrica, contribuir para que tenhamos instalações mais seguras, confiáveis e econômicas.

* ABNT NBR 5410:2004 – “Instalações elétricas de baixa tensão” ** ABNT NBR 5419:2015 (série) – “Proteção contra descargas atmosféricas”

Engenheiro eletricista da Lambda Consultoria, instrutor da Termotéc nica ParaRaios e mes trando do Instituto de Energia e Ambiente da USP, Sergio Roberto Santos apresenta e analisa nesta coluna aspectos de aterramento e proteção contra descar gas atmosféricas e sobretensões transitórias, temas aos quais se dedica há mais de 20 anos. Os leitores podem apresentar dúvidas e sugestões ao especialista pelo email em_aterramento@arandaeditora.com.br.

JULHO/AGOSTO, 2021 EM

DISTRIBUIÇÃO

Sistema avançado de monitoramento de redes subterrâneas*

sistema de monitoramento de condições dos ativos da rede subterrânea da PSE&G – Public Service Electric and Gas, distribuidora de energia elétrica e gás de Nova Jersey, EUA, fornece visibilidade do sistema para despachantes de energia, informações para os engenheiros e operabilidade remota para toda a organização. Essas informações operacionais dos grandes sistemas subterrâneos urbanos de 26 kV da PSE&G são obtidas e distribuídas com o uso de redes de comunicação de fibra óptica, sistema Scada (supervisão, controle e aquisição de dados), sensores e relés de proteção microprocessados modernizados. O sistema de monitoramento de rede (NMS, de network monitoring system) via fibra óptica de última geração está instalado nas maiores malhas urbanas da área de atendimento da empresa. Esse sistema permite monitoramento em tempo real de transformadores e protetores de rede, bem como comunicação bidirecional e controle desses protetores. Uma abordagem abrangente As soluções foram desenvolvidas utilizando recursos que já eram utilizados na PSE&G. Essa abordagem forneceu à empresa uma ferramenta para acompanhar a saúde dos ativos com tecnologias de smart grid, incluindo 42

EM JULHO/AGOSTO, 2021

T&D World

Configurando o sistema de monitoramento

canais de comunicação redundantes de alta velocidade. A empresa Black & Veatch forneceu toda a engenharia e integração do sistema, desde os dispositivos de campo nos compartimentos subterrâneos dos transformadores até os displays gráficos de operador que fazem parte do Scada. Os componentes do sistema — incluindo as unidades terminais remotas (UTRs), relés de proteção de rede microprocessados com capaci-

Este é um relato de como o investimento em novas tecnologias traz melhorias para as redes de distribuição, incluindo uma visibilidade ampla do sistema para o despacho de energia. A distribuidora norte-americana PSE&G implantou um sistema de monitoramento de seus ativos da rede subterrânea, que trouxe avanços importantes de confiabilidade, disponibilidade, localização de defeitos e manutenção baseada nas condições. dade para Scada, todos os sensores, e invólucros e conectores submersíveis — foram fornecidos pela empresa Electronic Technology. O sistema fornece status e condição em tempo real dos ativos subterrâneos, o carregamento de todos os transformadores, dados operacionais como tensões e correntes, controle operacional dos protetores de rede e localização de falhas nos cabos. Quando da implantação, o projeto incluiu a atualização das câmaras dos transformadores com comunicação por fibra óptica e equipamentos Scada. Isso propicia monitoramento remoto de transformadores e indicadores de falhas em cabos, bem como controle dos relés de proteção da rede. Para todos as câmaras, a rede de comunicação de fibras ópticas é redundante. Monitoramento da integridade do sistema A UTR coleta e mede a integridade do sistema em nível de transformadores e de circuitos. Em seguida, transmite os dados por cabo de fibra óptica a uma central. Dessa central, as informações vão tanto para as telas dos responsáveis pelo despacho no setor de * Texto redigido com base em artigo de David Blew, da PSE&G, publicado na “T&D World”.

PSE&G operar o sistema operação quanto para as estaelétrico com mais eficiênções de trabalho do pessoal da cia. Também proporcionou engenharia. Esse tipo de moeconomia ao evitar inspenitoramento de rede permite ções e visitas em campo, que a distribuidora conheça, tornou o sistema elétrico em tempo real, o que está mais resiliente e forneceu acontecendo no seu subsolo. mais opções para reduzir Com ele, o departamento de a duração das interrupções operação da PSE&G monitora de energia, caso ocorram. remotamente a configuração e O sistema oferece ecoo carregamento da rede e toma nomia significativa em termedidas para evitar interrupmos de tempo de trabalho ções ou falhas no sistema. A de equipes para verificação implantação foi realizada sob do equipamento em campo, um programa existente na tanto no que se refere a esocasião, do Conselho de SerFig. 1 – Tela de supervisão da rede na cidade de New Brunswick, Nova Jersey tado quanto a carregamenviços Públicos de Nova Jersey, to. Não apenas evita despara estímulo à melhoria da confiabilidade do serviço. tação mestre do Scada. O equipamento locamentos até os locais físicos, mas O fornecimento incluiu a adição de fornece informações em tempo real também todas as providências de preum backbone de fibra redundante, vá- com taxa de varredura de 4 segundos. paração relacionadas, como controle de tráfego ou bombeamento de caixas rias centenas de UTRs, mais de 600 rede inspeção. As telas do sistema perlés de proteção com capacidade Scada Expectativas alcançadas Esse sistema de última geração au- mitem fácil monitoramento de áreas e mais de mil sensores, além do trabalho de programação e de display da es- mentou a confiabilidade e permitiu à inteiras e alguns dados são configura-

JULHO/AGOSTO, 2021 EM

DISTRIBUIÇÃO

Fig. 2 – Tela exibindo toda a rede e interconexões em Newark, Nova Jersey

dos para mudar de cor com base nos valores mostrados. A capacidade de localização de faltas torna-se mais rápida e precisa, evitando horas de pesquisa aleatória para localizar os defeitos, com o correspondente bombeamento de caixas de inspeção. Tudo isso resulta em um restabelecimento mais rápido de circuitos. Protetores de rede Uma das maiores utilidades desse monitoramento é a identificação de protetores de rede fechados e com alimentação reversa (backfeeding). Um problema comum de qualquer rede subterrânea com secundário em reticulado é quando os protetores não atuam, como deveriam, na ocorrência alimentação reversa. Quando um disjuntor da subestação é aberto, seja manual ou automaticamente, o alimentador não desliga imediatamente, pois muitos protetores de rede ainda estão fechados. Assim que o disjuntor abre, a energia começa a fluir em sentido inverso, via um ou mais protetores da rede. A tensão da rede é aumentada pelos conjuntos transformadores MT/BT operando em sentido reverso, o que mantém o alimentador em tensão normal de operação ou próximo dela. Em circunstâncias normais, esse fluxo reverso de energia é detectado pelo relé de proteção, que então abre o protetor de rede. Conforme um protetor atua, outras unidades começam a enxergar a energia reversa e também atuam. Num sistema operacionalmente adequado, isso continua até que todos os protetores de rede estejam abertos e o alimentador esteja desenergizado. 44

EM JULHO/AGOSTO, 2021

Fig. 3 – Tela mostra detalhes que incluem status do equipamento e dados operacionais

Se um protetor de rede não abrir, devido a uma falha mecânica, um relé com defeito ou qualquer outra razão, o fluxo de energia reverso não é interrompido e o alimentador continua energizado. Isto pode criar condições para que a energia flua desde o protetor defeituoso (com retroalimentação) ao longo do alimentador, e avance através de outro protetor fechado. O relé deste segundo protetor não tem condições de distinguir se aquele fluxo de potência se origina de uma subestação ou um protetor vizinho, e portanto não atua. Em consequência, este protetor de rede permanece fechado de forma “solidária” (“in sympathy with”, no original) com a unidade defeituosa. Dependendo das condições do sistema, vários protetores de rede podem permanecer solidariamente fechados, tornando mais difícil rastrear a unidade defeituosa. Em alguns casos, é possível que a abertura de um desses protetores solidários não defeituosos faça com que a tensão do alimentador aumente o suficiente para que o relé de um outro protetor aberto “enxergue’ a diferença de tensão (para fluxo de energia normal), e feche o protetor. Uma vez que o protetor em retroalimentação é localizado e aberto, todos os demais protetores passam a enxergar o fluxo reverso e a abrir, permitindo que o alimentador desligue. Há alguns anos, sanar uma situação de backfeeding costumava tomar até um dia inteiro de trabalho de várias equipes. Cada poço tinha que ser esgotado e inspecionado para checar se o protetor de rede estava fechado e,

caso afirmativo, se estava retroalimentando. Depois da instalação do sistema de supervisão, passou-se a identificar imediatamente o protetor de rede defeituoso via uma tela especialmente desenvolvida para esse fim. Uma equipe pode então ser enviada diretamente para o local e resolver o problema. Manutenção inteligente Com vistas a uma abordagem de manutenção mais centrada em confiabilidade, a PSE&G desenvolveu algoritmos para usar dados de tempo real de forma inteligente, permitindo que o computador monitore continuamente as informações e alerte os engenheiros quando alterações estão ocorrendo. Todas as informações disponíveis foram centralizadas em um sistema computadorizado de gerenciamento de manutenção (SCGM), e foi criado um processo de alertas em que os especialistas são notificados imediatamente, por meio eletrônico, sobre alarmes recebidos do sistema de monitoramento da rede de 26 kV. Esses alarmes incluem: “falha do protetor ao fechar”, “falha do protetor ao abrir”, “excesso de operações do protetor”, “alta/baixa pressão no invólucro do protetor”, “potência aparente (kVA) alta/baixa”, “pressão interna do transformador alta/baixa”, “fusível queimado” e “alarme de retroalimentação”. Esses alarmes podem ser usados para identificar um equipamento operando de maneira diferente de outros equipamentos semelhantes e para identificar o problema no instante em que este ocorre. Os algoritmos de alarme

continuam a ser refinados e os resultados analisados por especialistas e acompanhados pelas equipes de redes subterrâneas. Os engenheiros responsáveis pelos ativos passaram a reunir-se mensalmente para revisar os resultados dos algoritmos e determinar maneiras de tornar os alarmes mais inteligentes. Além disso, o histórico de alarmes do sistema é registrado em um banco de dados relacional, o que permite o rastreamento de equipamentos problemáticos e a determinação da integridade de todos os ativos da rede. Os alarmes incluem: “carregamento do transformador acima de 100% do dado da placa de identificação”, “desequilíbrio de tensão e corrente no protetor”, “excesso de operações do protetor”, “histórico de alarmes de retroalimentação” e “altas temperaturas e baixas pressões do transformador”. Monitores adicionais foram criados para cada malha de baixa tensão e estão disponíveis na intranet da empresa, para toda a organização: corrente, ângulo de fase de corrente, kVA(%),

kVA(%) do transformador em relação à potência nominal, status do protetor, tendências de kVA, e diagrama unifilar de circuitos de linhas subterrâneas com detectores de falhas e seu status atual. Profissionais técnicos da empresa fornecedora foram adicionados às notificações de alarme do SGCM e trabalharam com o pessoal da distribuidora para refinar problemas com os alarmes. As investigações revelaram problemas de atualizações de firmware de relés, falhas em motores e resistores, bobina de disparo queimada, fonte de alimentação do relé com falha e relés defeituosos. Especialistas e engenheiros responsáveis pelos ativos continuam a trabalhar com as áreas técnicas dos fornecedores na investigação de alarmes, corrigindo problemas e identificando fragilidades que pudessem causar falhas futuras. Aprendizado contínuo A empresa está construindo um modelo de ativos de transformadores

e protetores de rede do seu sistema subterrâneo no SGCM, correlacionando dados de operação, diagnóstico, manutenção e inspeção, e elaborando algoritmos de manutenção baseada em condições — o sistema emite alarmes e indica localização das falhas. É necessário aprender com o sistema continuamente para tornar os alarmes mais inteligentes, bem como os relatórios e telas mais robustos. As medidas incluem a integração do histórico de ordens de serviço, resultados de dados operacionais dos circuitos, testes de diagnóstico (óleo e fluxo de energia reverso) e histórico de alarmes em um algoritmo de identificação de transformadores, protetores e circuitos de piores desempenhos. Os algoritmos de avaliação com base nas condições são criados para os ativos de rede da concessionária, combinando dados históricos e dados de operação dos circuitos em um ranking de prioridades de equipamentos a serem inspecionados ou substituídos — um trabalho contínuo e de longo prazo.

JULHO/AGOSTO, 2021 EM

GUIA – 3

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Ctrltech – (11) 99115-4979 roberto.np@ctrltech.com.br

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centralizada

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Adelco – (11) 4199-7500 condenergia@adelco.com.br

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Empresa – Telefone E-mail

Versões

UPS dinâmicos (rotativos) Potências (kVA)

Com chave estática Com motor diesel integrado

UPS estáticos (BT) Potências (kVA)

Partida redundante do motor

Da Redação de EM

A pesquisa contempla produtos destinados à proteção de cargas e instalações contra surtos, interrupções no fornecimento, variações de tensão, etc., fornecidos no mercado brasileiro. A tabela dedicada aos UPSs traz informações sobre modelos estáticos de baixa tensão e também dinâmicos (rotativos). A segunda tabela inclui dados sobre fontes, estabilizadores, retificadores e carregadores de baterias, inversores, filtros ativos, bancos de carga e chaves de transferência, entre outros.

Com bateria

Guia de UPS, retificadores e inversores de energia

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centralizada

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Power Solution – (11) 98718-1482 paulo.souza@powersolution.com.br

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Powereng – (11) 97722-0110 vendas@powereng.com.br

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Ragtech – (11) 2147-3000 sac@ragtech.com.br

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RTA – (11) 97165-5329 rta@rta.com.br

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Powertek – PST Energia –

(11) 3198-5890 (11) 2369-6524

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Union – (11) 99357-2392 comercial@unionsistemas.com.br

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Upspro – (11) 95901-5442 upspro@upspro.com.br

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Vertiv – (11) 3618-6600 marketing.brasil@vertiv.com

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Webcomp – (11) 99112-2319 vendas@webcomp.com.br

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WEG – (47) 3276-4000 automacao@weg.net

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Tease – (11) 99376-3138 vendas@tease.com.br

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Stemac – 0800 723 3800 stemac@stemac.com.br

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Operação em média tensão

modular

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Até 400

5 a 20

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Partida redundante do motor

Até 5

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Com bateria

Trifásicos

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Com motor diesel integrado

Tri-mono

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Off-line

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Interativos

PhD Online – (11) 99840-7756 vendas@phdonline.com.br

On-line

Monofásicos

Empresa – Telefone E-mail

Versões

UPS dinâmicos (rotativos) Potências (kVA)

Com chave estática Com flywheel

UPS estáticos (BT) Potências (kVA)

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Obs.: Os dados constantes deste guia foram fornecidos pelas próprias empresas que dele participam, de um total de 109 empresas pesquisadas. Fonte: Revista Eletricidade Moderna, julho/agosto de 2021. Este e outros guias EM estão disponíveis on-line, para consulta. Acesse www.arandanet.com.br/revista/em e confira. Também é possível incluir a sua empresa na versão on-line de todos estes guias.

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Binding Energy – (11) 98287-4320 vendas@hectec.com.br

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CM – (11) 94116-9822 comercial@cmcomandos.com.br

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Ctrltech – (11) 99115-4979 roberto.np@ctrltech.com.br

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Enetel – (71) 98131-4025 comercial@enetel.com.br

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JFA – (31) 98389-5799 telecom@jfaeletronicos.com

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Kinolt Latam – (11) 99384-5371 contato@kinolt.com

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Logmaster – (51) 2104-9005 logmaster@logmaster.com.br PHB – (11) 3648-7830 gustavo.coelho@phb.com.br

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PST Energia – (11) 2369-6524 Ragtech – (11) 2147-3000 sac@ragtech.com.br

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Tease – (11) 99376-3138 vendas@tease.com.br

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Upspro – (11) 95901-5442 upspro@upspro.com.br Vertiv – (11) 3618-6600 marketing.brasil@vertiv.com

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Volt Tecnologia – (35) 99888-0372 vendas4@volt.ind.br

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Power Solution – (11) 98718-1482 paulo.souza@powersolution.com.br Powereng – (11) 97722-0110 vendas@powereng.com.br

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PhD Online – (11) 99840-7756 vendas@phdonline.com.br

Webcomp – (11) 99112-2319 vendas@webcomp.com.br WEG – (47) 3276-4000 automacao@weg.net

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Guardian – (21) 97337-8501 vendas@guardian.ind.br

Union – (11) 99357-2392 comercial@unionsistemas.com.br

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Global Power – (51) 99986-7466 globalpower@globalpower.com.br

RTA – (11) 97165-5329 rta@rta.com.br Stemac – 0800 723 3800 stemac@stemac.com.br

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Engetron – (31) 3359-5890 contato@engetron.com.br

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Amplimag – (11) 95347-0134 comercial@amplimag.com.br

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estática (STS)

Trifásicos

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Chaves de transferência (BT) automática (ATS)

Monofásicos

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Bancos de carga

Trifásicos

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Filtros ativos

Monofásicos

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PDU – power distribution units

Trifásicos

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Sistemas IP Bus – Isolated Paralell

Monofásicos

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de correção linear

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Inversores

de correção em degraus

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ALGcom – (54) 99141-4754 vendas@algcom.com.br

Ferrorressonantes

Estabilizadas (CA)

Adelco – (11) 4199-7500 condenergia@adelco.com.br

Chaveadas (CC)

Empresa – Telefone E-mail

Retificadores

Estabilizadores

Reguladas (CC)

Fontes

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Objetivos e desafios de um projeto de microrredes Juan Camilo López, João Inácio Yutaka Ota, Marcos J. Rider, A. Pomilio e Luiz C. P. da Silva, da Unicamp; e Rafael Gomes Bento, da CPFL

integração das fontes de energia renováveis aos sistemas de potência favorece a diversificação da matriz energética, adia grandes investimentos em produção de energia elétrica e reduz as emissões de gases de efeito estufa. Porém, há desafios a serem enfrentados devido à intermitência dessas fontes e a razoabilidade dos custos de investimento. Nesse contexto, as microrredes, constituídas pela interconexão e coordenação das fontes renováveis dentro das redes existentes, permitem uma operação mais eficiente, confiável e sustentável [10]. Uma microrrede típica compreende uma variedade de recursos energéticos, incluindo fontes de geração renovável, geração distribuída, sistemas de armazenamento, pontos de carregamento de veículos elétricos e cargas controláveis e não controláveis [14]. O Departamento de Energia dos Estados Unidos (DOE) define uma microrrede como um grupo de cargas interconectadas e recursos de energia distribuída dentro de limites elétricos claramente definidos que atuam como uma única entidade controlável em relação à rede e pode se conectar e desconectar da rede para permitir que ela opere tanto no modo conectado como no modo ilhado [12]. Historicamente, as principais motivações para desenvolvimen50

EM JULHO/AGOSTO, 2021

to e implantação de microrredes são: confiabilidade, benefícios econômicos e integração de fontes renováveis [4]. Nos Estados Unidos, o foco tem sido melhorar a resiliência e a confiabilidade em áreas críticas, perante ataques cibernéticos e condições climáticas severas. Além disso, o custo econômico devido ao adiamento da construção de grandes centrais geradoras e a economia relacionada ao aumento da eficiência também tem impulsionado o desenvolvimento das microrredes. Na Europa, a principal motivação tem sido a necessidade de integrar grandes quantidades de fontes renováveis à rede, a fim de diminuir o impacto am-

Fig. 1 – Funcionalidades das microrredes

O projeto Merge compreende o desenvolvimento de quatro microrredes com características e finalidades diferentes. Combinando pesquisa e engenharia, a iniciativa visa avaliar o dimensionamento, projeto e especificação das microrredes, além de gerenciamento energético, eletrônica de potência, segurança cibernética, etc. Outra meta é gerar oportunidades para novos modelos de negócios e energia mais flexível e confiável aos consumidores. biental resultante da geração de energia elétrica a partir de combustíveis fósseis [7]. No Brasil, as microrredes existentes estão em geral instaladas em locais onde não há conexão ao Sistema Interligado Nacional (SIN) e operam de forma isolada [13]; soluções conectadas são raras e ainda em estado incipiente de pesquisa. As microrredes são uma alternativa eficiente e moderna para evitar a interrupção do fornecimento de energia a consumidores mais sensíveis e mais prejudicados por esses eventos. Em 2018, os consumidores de energia elétrica brasileiros sofreram, em média, 12,85 horas de interrupções, gerando

Fig. 2 – Esquema da microrrede LabREI [11]

prejuízos de R$ 483,52 milhões [3]. Além disso, com o incremento da geração solar no Brasil, as microrredes surgem como excelentes alternativas para integrar essas fontes de geração, através da implantação de sistemas de gerenciamento energético que executem algoritmos eficientes para o controle dos armazenadores de energia, conversores e da demanda [6]. Desta forma, aumenta a motivação para investimentos no planejamento, implantação e testes de microrredes, com capacidade de operação conectada à rede e ilhada. Neste contexto, foi iniciado o projeto de pesquisa e desenvolvimento Merge - Microgrids for Efficient, Reliable and Greener Energy, financiado pela CPFL Energia, que procura desenvolver conhecimento para antecipar oportunidades, enfrentar ameaças e gerar valor agregado por meio do estudo da implantação de aplicações reais de microrredes no Brasil. Este artigo apresenta características gerais desse projeto, os desafios enfrentados durante as fases de planejamento, implantação e testes das microrredes, e os produtos de pesquisa esperados para sistemas de gerenciamento energético, eletrônica de potência, estimação de estado e previsão de demanda/geração renovável, estabilidade, segurança cibernética e regulação dentro da realidade brasileira. Projeto Merge A figura 1 apresenta uma visão geral das principais funcionalidades de controle necessárias em uma microrrede com operação conectada à rede e ilhada. Elas estão divididas em três grupos

segundo a camada de operação. No nível superior, estão as funcionalidades relacionadas à interação da microrrede com as redes externas e os esquemas de mercado energético. No nível médio, encontram-se as funcionalidades referentes ao controle interno, em termos de gerenciamento energético e controle integrado dos sistemas de potência. Finalmente, no nível inferior, tem-se as características de operação em tempo real relacionadas principalmente com o controle local de cada um dos componentes. Embora a camada de telecomunicações seja transversal a todos os processos, ela não é indispensável para a operação mínima do sistema. Entre os objetivos específicos, o projeto Merge inclui planejamento, implantação e testes de quatro microrredes na região do distrito de Barão Geraldo, na cidade de Campinas, estado de São Paulo, a saber: Microrrede LabREI; Nanogrid; Campusgrid; e Congrid. Cada uma das microrredes apresenta características e desafios particulares, devido à demanda de cada uma e fontes de energia renováveis a serem integradas. Prevê-se a execução do projeto em 48 meses. Como executoras do projeto, estão equipes formadas por pesquisadores da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp), da Universidade Federal do Maranhão (UFMA) e do Instituto Avançado de Tecnologia e Inovação (IATI). Existe a possibilidade da participação de uma equipe da China Electric Power Research Institute (CEPRI), o que poderia trazer oportunidades de cooperação internacional ao projeto. JULHO/AGOSTO, 2021 EM

P&D

Fig. 3 – Estrutura física e microrrede do LabREI e equipamentos

A seguir, são detalhados o escopo, área alvo e infraestrutura atual de cada uma das microrredes a serem desenvolvidas, enfatizando objetivos e desafios identificados. Microrrede LabREI: laboratório de microrredes A primeira microrrede funciona na FEEC - Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação da Unicamp, no Laboratório de Redes Elétricas Inteligentes (LabREI), sendo financiada pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo através do Projeto “Pesquisas interdisciplinares em redes elétricas inteligentes” [9]. A microrrede LabREI oferece um ambiente controlado para testes e estudos de novas aplicações relacionadas às redes elétricas inteligentes (smartgrids) e microrredes [11]. A figura 2 apresenta um esquema simplificado da microrrede LabREI, que é formada por 13 barras, cada uma permitindo a conexão de uma unidade de prosumer (do inglês, productor and consumer). A microrrede LabREI também possibilita alterações em sua configuração e na localização de seus elementos ativos. O conceito inclui o uso de tecnologias reais de geração, armazenamento, consumo controlável e não controlável, monitoramento e gestão, entre outros. Além disso, o LabREI fornecerá plataformas para estudos baseados em simulação computacional, simulação real em nível experimental, bem como a combinação de ambos, através de simulação em tempo real (por exemplo, hardware-in-the-loop). Oferecerá ainda um ambiente de baixo risco, permitindo ampla gama de estudos e simulações e um elevado impacto 52

EM JULHO/AGOSTO, 2021

no nível de conhecimento e domínio do tema para os participantes do projeto. Portanto, será a base para o sucesso do projeto Merge, uma vez que no laboratório, com potência na faixa de algumas dezenas de kVA, e não em campo, será possível identificar as boas soluções. A figura 3 apresenta a estrutura física da microrrede LabREI, que conta com diversos equipamentos para testes laboratoriais, como: • conversor trifásico bidirecional, 126 kVA, programável (Regenerative grid simulator); • analisador de energia trifásico, 4 canais; • emuladores de banco de baterias (Regenerative power system), 500 V, 40 A, 10 kW; • emuladores de painéis fotovoltaicos (Autoranging System DC power supply with PV mode), 1500 V, 30 A, 15 kW; • registrador portátil trifásico de qualidade de energia elétrica, 4 canais de tensão e 4 canais de corrente; • carga eletrônica regenerativa, 4 quadrantes, 10,5 kVA; e • banco de cargas RLC trifásico, programável, 15 kVA. Pretende-se aumentar a capacidade da microrrede através da aquisição e implantação dos seguintes equipamentos: • simulador do tipo hardware-in-theloop (HIL); • osciloscópios digitais, de 6 a 4 canais, sondas de corrente, sondas de tensão isoladas e recursos de análise de energia; • computadores pessoais e acessórios; • monitores de vídeo; • inversores para interfaces GD e instalação na microrrede;

• equipamentos para sistema de co-

municação e informação e instalação na microrrede, incluindo fontes de alimentação ininterrupta; e • sistemas simuladores de GD (FV, baterias, microturbina, etc.) para instalação na microrrede. Os desafios atuais identificados durante a fase de planejamento, implantação e testes da microrrede laboratorial LabREI são: 1 – Finalização de comissionamento da microrrede LabREI e de compra de equipamentos. 2 – Avanço na automatização e de interface de acesso remota à estrutura da microrrede LabREI, com a síntese de circuitos integrados, a configuração de servidor de dados e acesso, além da criação de interface de visualização de dados e de operação da microrrede. 3 – Diferentes fabricantes e tecnologias de sistemas de aquisição, armazenamento e transmissão de dados trazem desafios de interoperabilidade dentro do sistema, especialmente na operação e supervisão remota da microrrede. Nanogrid: Nanorrede de corrente contínua (CC) A Nanogrid trata-se de uma nanorrede de corrente contínua, que será aplicada em uma garagem de veículos elétricos na sede da CPFL Companhia Paulista de Força e Luz, em Campinas, SP. Consistirá de frota já existente de veículos elétricos da CPFL juntamente com a implantação de novos pontos de carregamento, de geração fotovoltaica e de armazenamento de energia em baterias, aliados a uma gestão energética e de recarga, realizados em plataformas local e remota. O objetivo é explorar o conceito de microrredes e nanorredes de corrente contínua (CC) e a viabilidade de integração com a infraestrutura elétrica existente [8]. A Nanogrid também servirá de showroom de tecnologias e soluções associadas às microrredes para profissionais do setor elétrico e sociedade em geral. O principal desafio da nanorrede é a pouca experiência do setor elétrico brasileiro com a implantação de siste-

mas de corrente contínua, integrando no mesmo barramento os pontos de carregamento de veículos elétricos, os painéis fotovoltaicos e os sistemas de armazenamento. O risco associado é considerado médio, pois poucas pessoas terão acesso à nanorrede, e estas detêm conhecimento médio ou elevado sobre as tecnologias empregadas. CampusGrid: microrrede do campus universitário A Campusgrid é a aplicação em campo de uma microrrede de grande porte no campus de Campinas da Unicamp. Trata-se da maior microrrede a ser implantada no Brasil, sendo uma futura referência para o setor elétrico brasileiro. Sua instalação será realizada através do esforço conjunto de uma equipe multidisciplinar, de forma a controlar os riscos e obter um resultado que atenda à expectativa inicial. Neste caso, as etapas de estudos, dimensionamento, implantação e testes estarão sob responsabilidade das equipes da Unicamp, UFMA (a qual especialmente possui experiência na implantação de microrredes isolada [5, 13]) e CPFL. A figura 4 mostra a área alvo e a demanda nominal da Campusgrid, que abrangerá o Ginásio Multidisciplinar (GMU), a Biblioteca Central César Lattes (BC) e o Restaurante Universitário (RU), incluindo uma usina de geração fotovoltaica com capacidade instalada de 330 kWp e uma estação de carregamento de ônibus elétrico [2]. A estimativa é que esta microrrede atinja capacidade instalada superior a 1 MVA. A Campusgrid deverá ser implementada em quatro semestres, com início previsto no segundo ano do projeto Merge. O primeiro semestre será dedicado ao planejamento e estudos técnicos de sua localização física; no segundo semestre, serão adquiridos os equipamentos necessários. A implantação em campo terá início no terceiro semestre, e no quarto semestre será iniciada a operação, com seu subsequente monitoramento e estudos dos resultados obtidos. Foram identificados diversos desafios no planejamento, implantação e comissionamento da Campusgrid, os JULHO/AGOSTO, 2021 EM

P&D quais podem atrasar o cronograma ou até comprometer sua execução. Os principais são: 1 – Demora no processo de especificação, aquisição e despacho dos componentes. Certos equipamentos, como os sistemas de armazenamento e as chaves de transição de estado conectado/ilhado, não são de fabricação em massa e deverão ser customizados. 2 – Agendamento das etapas de implantação física da Campusgrid, haja vista que grande parte das atividades realizadas em seus prédios não podem sofrer longos períodos de interrupção de fornecimento de eletricidade, especialmente durante o período de aulas. 3 – Implantação na rede de média tensão (rede primária de distribuição), o que acarretará maiores custos nos dispositivos de medida, eletrônica de potência e de proteção. 4 – Objetivos conflitantes nos fatores que determinam o sistema de armazenamento, os quais deverão ser ponderados para definir o tamanho e o tipo de baterias (por exemplo, o tempo esperado de operação ilhada, a geração fotovoltaica média, o pico de demanda e a tecnologia de bateria). Congrid: Microrrede residencial A Congrid tem o objetivo de implantar uma microrrede “piloto” fora do campus universitário, levando o conceito de microrredes a consumidores da região de atuação da CPFL. Ela será projetada e instalada em um condomínio de Barão Geraldo, distrito de Campinas, SP, integrando tecnologias de geração fotovoltaica, armazenamento e gestão da energia, podendo operar tanto em modo conectado com a rede de distribuição quanto em ilhamento forçado ou intencional. Trata-se da etapa do projeto Merge com maior grau de risco por implantar novas tecnologias em um ambiente de uso intenso, por consumidores reais e leigos. Portanto, cronologicamente será a última microrrede a ser implantada no projeto. Além disso, apenas incluirá funcionalidades e aplicações exaustivamente testadas e bem-su54

EM JULHO/AGOSTO, 2021

✓ Segundos: estudos de controle e estabilidade envolvendo eventuais fontes rotativas com dinâmica um pouco mais lenta. ✓ Minutos a horas: modelos de otimização para despacho de ações para operação no curto prazo das microrredes. ✓ Horas a dias: modelos de otimização incluindo previsões meteorológicas e de demanda para despacho de ações para o planejamento da operação das microrredes no médio prazo. Adicionalmente, as equipes desenvolverão estudos e procedimentos de suporte para viabilizar a implantação sistemática de microrredes seguras, confiáveis e sustentáveis, e para explicitar e esclarecer eventuais impactos na distribuição de energia. Espera-se que Fig. 4 – Área alvo da microrrede Campusgrid, com a capacidade instalada de o projeto Merge forme recursos seus principais prédios e sua respectiva taxa humanos altamente qualificados, de utilização contribuindo com a evolução do conhecimento sobre microrredes cedidas nas microrredes executadas através de financiamento de 12 pósanteriormente. Será escolhido um con- doutorados, 10 doutoramentos, 12 domínio que já tenha participado do mestrados e 4 trabalhos de conclusão projeto P&D PD-0063-3012/2014 [1], de curso, além de relatórios técnicos de forma a aproveitar a infraestrutura referentes ao andamento do projeto e de geração fotovoltaica já instalada, às várias ferramentas digitais e diverreduzindo custos na implantação da sos dispositivos desenvolvidos para o Congrid. Esta microrrede também pas- planejamento e operação eficiente das sará por longo e amplo cronograma de microrredes. A seguir listam-se as levantamento de dados, planejamento, principais funções de cada equipe, de projetos de engenharia, implantação acordo com sua especialidade: e testes, sendo que a segurança física ✓ Eletrônica de potência: a equipe e cibernética são aspectos críticos. A dará suporte técnico às especificaprevisão é de que a Congrid esteja to- ções, implantação e testes dos contalmente operacional somente no quar- versores eletrônicos de potência nas to ano do projeto. microrredes, e será responsável pela implantação, caracterização e operaPesquisa e oportunidades ção do LabREI. Em paralelo ao projeto e à implan- ✓ Estabilidade transitória: a equipe tação das quatro microrredes, o proje- desenvolverá estudos e implantará técto propõe amplo plano de pesquisa na nicas de controle para garantir uma área de microrredes com abrangência operação estável das microrredes duem todas as escalas de tempo associa- rante a operação ilhada e nas operadas aos fenômenos intrínsecos à sua ções de ilhamento das microrredes. operação, a saber: ✓ Estimação de estado: a equipe de✓ Milissegundos: uma equipe especia- senvolverá soluções para garantir a lizada estudará todos os fenômenos integração de todos os dados coletarápidos associados aos equipamentos dos nas microrredes, a estimação de conectados via conversores eletrôni- dados adicionais necessários, e o forcos de potência. necimento de dados e informações

necessárias em outras aplicações das microrredes. ✓ Gerenciamento energético: a equipe apresentará novas metodologias para o gerenciamento dos recursos distribuídos e desenvolverá sistemas de gerenciamento energético nas microrredes, visando minimizar os custos operacionais e maximizar a integração das fontes renováveis de energia. ✓ Segurança cibernética: serão desenvolvidos e estudados protocolos e estratégias para proteger e blindar os equipamentos e sistemas das microrredes em caso de ataques cibernéticos. ✓ Temas regulatórios: serão desenvolvidos estudos de impacto regulatório com propostas de alterações necessárias em normas vigentes para viabilizar o novo mercado de microrredes e ao mesmo tempo proteger e garantir segurança ao mercado regulado de distribuição de energia. Conclusões Neste artigo, foram apresentados o escopo e os principais desafios do projeto de P&D Merge - Microgrids for Efficient, Reliable and Greener Energy, que compreende projeto, implementação e teste de quatro microrredes pilotos, que vão operar tanto no modo conectado à rede como ilhado. A LabREI será a base para realização experimental de diversos estudos relacionados à implantação de microrredes reais. Espera-se que os conhecimentos obtidos sejam então aplicados à microrrede Campusgrid, que será implantada na Unicamp, e à Nanogrid, a ser instalada na sede da CPFL. Por último, planeja-se a implantação da microrrede residencial Congrid, que aproveitará o conhecimento técnico e científico já consolidado com as demais microrredes, de forma a garantir sua implantação segura em um ambiente não controlado. Desafios e riscos relacionados à implantação de cada uma das microrredes foram identificados, a fim de auxiliar futuros projetistas de microrredes no Brasil. Finalmente, ressalta-se a multidisciplinaridade do projeto Merge através da apresentação de diversas possibilidades de pesquisa em diferentes áreas de conhecimento científico, com a oportuni-

dade de lançamento de novos produtos e modelos de negócio, resultando em sistemas elétricos mais sustentáveis, flexíveis e confiáveis para os consumidores finais. Agradecimentos: O projeto P&D Merge e suas pesquisas são financiadas pela CPFL Energia, através do Projeto P&D PD-00063-3058/2019: Desenvolvimento de microrredes eficientes, confiáveis e sustentáveis. O LabREI e suas pesquisas são financiadas pela Fapesp - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Processos 2016/08645-9, 2018/13993-1) Referências [1] Agência Nacional De Energia Elétrica - Aneel (2014). Projeto P&D PD-0063-3012/2014: Aplicação massiva de geração distribuída solar em diferentes tipologias de telhados na cidade de Campinas. Brasília, Brasil. [2] Agência Nacional De Energia Elétrica - Aneel (2017). Projeto P&D PD-00063-3032/2017: Desenvolvimento de um modelo de Campus Sustentável na Unicamp – Laboratório vivo de aplicações de minigeração renovável, eficiência energética, monitoramento e gestão do consumo de energia. Brasília, Brasil. [3] Agência Nacional De Energia Elétrica - Aneel (2018). Programa de Pesquisa e Desenvolvimento Tecnológico do Setor de Energia Elétrica. Brasilia, Brasil. [4] Bahrami, S. e Mohammadi, A. (2019) Smart Microgrids: From Design to Laboratory-Scale Implementation. Springer, New York, USA. [5] Barcelos, S.L., de Matos, J.G. e Ribeiro, L.A.S. (2019). Modelling and Analysis of the Isolated Microgrid Installed at the Lençóis Island using PSCAD/EMTDC. In: 15 th Brazilian Power Electronics Conference and 5 th IEEE Southern Power Electronics Conference (COBEP/SPEC 2019), Santos, São Paulo, Brasil, pp.273-278. [6] Chowdhury, S. e Crossley, P. (2009) Microgrids and Active Distribution Networks. Institution of Engineering and Technology. London, UK. [7] Delfino, F., Procopio, P., Rossi, M., Brignone, M., Robba, M. e Bracco, S. (2018) Microgrid Design and Operation: Toward Smart Energy in Cities. Artech House. Norood, USA. [8] Dragičević, T., Lu, X., Vasquez, J.C., Guerrero, J.M. (2016). DC Microgrids-Part II: A Review of Power Architectures, Applications, and Standardization Issues, IEEE Transactions on Power Electronics, vol. 31, no. 5, pp. 3528-3549. [9] Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo FAPESP (2019). Pesquisas interdisciplinares em redes inteligentes de energia elétrica. Disponível em: <https:// bv. fapesp.br/ pt/ auxilios/97003/pesquisas-interdiscipli nares em-redes-inteligentes-de-energia-eletrica/>. Aces so em 17 jan. 2020. [10] Hatziargyriou, N. (2014). Microgrids: Architectures and Control. Wiley-IEEE Press, West Sussex, UK. [11] Pomilio, J.A., Ota, J.I.Y., do Val, J.B.R, Ruppert Fo., E., Lyra Fo., C., Marafão, F.P., Freitas, W., Dotta, D., Ferreira, P.A.V., Villalva, M.G., Mendes, L.S., Rothenberg, C.E., Sguarezi Fo., A.J., Gonçalves, F.A.S., Paredes, H.K.M., Godoy, E.P., Guillardi Jr., H. e Guerreiro, J.F. (2019). Pesquisas Interdisciplinares em Redes Inteligentes de Energia Elétrica. In: 3 o Simposio Iberoamericano em Microrredes Inteligentes con Integración de Energías Renovables, Foz do Iguaçu, Paraná, Brasil, 1 a 4 de setembro de 2019. [12] Ton, M.A., Smith, D.T. (2012). The U.S. Department of Energy’s Microgrid Initiative. In The Electricity Journal, volume 25, 84-94. [13] Veras, L., Oliveira, H., de Matos, J.G., Saavedra, O.S., Ribeiro, L.A.S. (2019). Analysis of Performance and Opportunity for Improvements in the Microgrid of Ilha Grande. In: 15 th Brazilian Power Electronics Conference and 5th IEEE Southern Power Electronics Conference (COBEP/ SPEC 2019), Santos, São Paulo, Brasil, pp.1161-1166. [14] Zambroni de Souza, A.C., Castilla, M. (2018). Microgrids Design and Implementation. Springer, New York, USA.

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AGENDA NO BRASIL UTCAL – O UTCAL - Utilities Telecom & Technology Council America Latina Summit vai ser realizado de 30 de agosto a 3 de setembro em formato online. De 29 de março a 1 de abril de 2022, está prevista a realização do UTCAL Summit, no Windsor Barra Hotel, na Barra da Tijuca, Rio de Janeiro. Mais informações: www.utcal.org, telefone (21) 2147-0600/0700. Manutenção e operação – A InovaFocus e a RPM Brasil promoverão o Cetecman 2021 - 5o Congresso Técnico sobre Manutenção nas Empresas de Energia Elétrica, nos dias 4 e 5 de outubro, no Centro de Convenções Frei Caneca em São Paulo, SP. Simultaneamente, será realizado o Cenocon - 9o Fórum sobre Centros de Operação e Controle das Empresas de Energia Elétrica, cujo objetivo é incentivar a discussão sobre a importância dos centros de operação e controle no desempenho do sistema elétrico brasileiro. Mais informações sobre os eventos estão disponíveis nos sites: www.cetecman.com.br e www.rpm brasil.com.br/programa.aspx?eventoID=82. The smarter E São Paulo – O evento The smarter E South America vai acontecer nos dias 18 a 20 de outubro de 2021. Realizado no Expo Center Norte, em São Paulo, congregará os eventos: Intersolar South America - A maior feira & congresso para o setor solar da América do Sul; ees South America - Feira de baterias e sistemas de armazenamento de energia; e Eletrotec+EM-Power South America - Feira de infraestrutura elétrica e gestão de energia. A organização é da Solar Promotion International GmbH e da Freiburg Management and Marketing International, com co-organização pela Aranda Eventos & Congressos. In formações: www.thes martere.com.br. Redes subterrâneas – A 16a edição de Redes subterrâneas de energia elétrica será realizada nos dias 25 e 26 de outubro, no Centro de Convenções Frei Caneca, em São Paulo, SP. O evento é composto por um fórum um painel sobre cabos isolados, além de uma exposição. A ficha de inscrição pode ser acessada em www.rpmbrasil.com. br/redes2020/r20_ficha_de_inscricao.pdf. Iluminação pública – A Ilumexpo 2021 8a Exposição e Fórum sobre Gestão de 56 EM JULHO/AGOSTO, 2021

Iluminação Pública acontecerá nos dias 25 e 26 de outubro, no Centro de Convenções Frei Caneca, em São Paulo, SP. O tema geral desta edição será “A retomada da implantação das novas tecnologias, gestão e parcerias em iluminação pública”. Mais informações em http://rpmbrasil.com.br/ eventos.aspx?eventoID=87. Simpósio Jurídico – Nos dias 27 e 28 de outubro, vai ser realizado o XXVII Simpósio Jurídico ABCE, em formato on-line ou híbrido, a depender da situação da pandemia da Covid-19. O tradicional evento jurídico do setor de energia elétrica pretende fomentar a discussão de temas atuais, relevantes e que estão na agenda das empresas e dos agentes, com renomados juristas e militantes do setor. Mais informações sobre o simpósio podem ser obtidas no telefone (11) 99440-9283 ou e-mail abce@abce.org.br. Smart Grid – A 13a edição do Fórum Latino-Americano de Smart Grid acontecerá nos dias 29 e 30 de novembro, no Centro de Convenções Frei Caneca, em São Paulo, SP. Mais informações sobre inscrições em: w w w.smar tg r id.com.br/eventos/smar t grid2020/sg20_ficha_de_inscricao.pdf

CURSOS Setor elétrico – A Viex, em parceria com o Sindienergia-RS, vai promover diversos treinamentos voltados ao setor elétrico. O curso Gestão de riscos na produção de energia eólica, ainda sem data definida mas que será realizado em formato online, vai abordar metodologias de gerenciamento de riscos aplicadas ao planejamento, comercialização e operação dos ativos de energia eólica. O curso terá três modelos. O primeiro vai tratar de comercialização de energia e produção de energia; o segundo, risco e variabilidade da produção x PLD; e o terceiro, dimensionamento de PPAs – caso prático. Já o curso Modelos de negócio em geração distribuída – Aspectos regulatórios, contratuais e viabilidade de projetos de geração distribuída, disponível online, aborda aspectos regulatórios, contratuais e viabilidade de projetos de geração distribuída. O curso é voltado a empreendedores de projetos de energia solar fotovoltaica de diferentes portes, indústrias de diversos setores, grandes estabelecimentos comerciais, integradores de projetos e a cadeia de equipamentos e serviços. Mais informações sobre os cursos estão disponíveis em www. viex-americas.com/cursos.

Fios e cabos – A IFC/Cobrecom, fabricante de fios e cabos elétricos de baixa tensão, está disponibilizando diversos treinamentos gravados em links exclusivos para os interessados que solicitarem as apresentações. Entre os temas abordados estão: Módulo 1: “Processo Produtivo e de Qualidade dos Fios e Cabos”; Módulo 2: “Escolha de Cabos e Linhas Elétricas de Baixa Tensão”; Módulo 3: “Dimen sionamento de Condutores Elétricos”. Outros assuntos a serem tratados são: vida útil das instalações elétricas; seção nominal dos fios e cabos; dimensionamento; cabos para instalações em sistemas fotovoltaicos; cabos não halogenados de acordo com as NBR; isolação de condutores elétricos; etc. Para requisitar o conteúdo gravado, os clientes devem enviar um e-mail para marketing@cobre com.com.br. As dúvidas dos participantes poderão ser esclarecidas via e-mail e, no final de cada apresentação, haverá instruções para a realização de um teste. SPDA, proteção – A Conprove Engenharia, de Uberlândia, MG, promove diversos cursos sobre instrumentos de testes elétricos, projetos de P&D e consultoria e modelagem e simulação de sistemas. De 4 a 5 de outubro, será ministrado o treinamento PAC 1 – Proteção, automação, controle e supervisão com a norma IEC 61850 (teórico); nos dias 6 a 7 de outubro, será realizado a versão prática deste curso. Também estão previstos: Relés de proteção (IEDs) NR PCS Nari – Fundamentos, parametrização e testes (prático) (14 a 15 de outubro); Monitoramento contínuo de equipamentos do sistema elétrico (25 a 27 de outubro); e Relés de proteção (IEDs) Schneider Sepam - Fundamentos, parametrização e testes (prático) (28 a 29 de outubro). Informações sobre estes e outros cursos podem ser obtidas em conprove@conprove.com.br, (34) 3218-6800 e www.conprove.com.br. Atmosferas explosivas – A Schmersal oferece o treinamento online Experts Schmersal – Conhecimentos básicos em atmosferas explosivas, que tem o objetivo de difundir os conceitos sobre atmosferas potencialmente explosivas com a presença de gases inflamáveis e poeiras combustíveis. O treinamento é ministrado por Ricardo Zanata, engenheiro especialista de produtos Ex da Schmersal. A iniciativa é destinada aos profissionais de nível profissionalizante, técnico e superior, como engenharia, equipes de instalações, manutenção, projeto e segurança no trabalho, além de outros envolvidos na segurança das instala-

ções elétricas em áreas com potencial risco de explosões. Com duração de três horas, o treinamento apresenta os fundamentos sobre atmosferas explosivas, onde estão presentes as áreas classificadas, regulamentação e normas vigentes, definição das zonas, passos para uma instalação segura, entre outros. Os participantes têm à disposição materiais de apoio para download e recebem um certificado na conclusão do treinamento. As inscrições devem ser feitas no site https://pts-schmersal.talentlms.com/ catalog/info/id:218.

NO EXTERIOR Cired – A Conferência Bienal Cired 2021 acontecerá de 20 a 23 de setembro no formato virtual devido à pandemia de covid19. A conferência online vai mostrar resultados de pesquisas de ponta, conteúdos de alta qualidade e oferecer oportunidades de networking. Da mesma forma que com o

evento presencial, o participante poderá contar com todas as suas sessões favoritas, incluindo mesas redondas e tutoriais, palestras e painéis de discussão com especialistas líderes mundiais, apresentações sobre os seis tópicos principais e os posters, garantem os organizadores. Mais informações sobre o evento podem ser obtidas em www. cired.net. Eficiência energética – O Star of EE Awards Gala, premiação que homenageia as organizações e iniciativas que se destacaram em seus esforços para promover a eficiência energética, está previsto para 23 de setembro, em Washington, EUA. Mais informações podem ser encontradas em https://eeglobalforum.org/. Smarter E Europa – A edição 2021 da Smarter E Europa, que compreende quatro eventos (Intersolar Europe, ees Europe, Power2Drive Europe e EM-Power Europe), será realizada em Munique, Alemanha, de 5 a 8 de outubro. Composta por conferência e exposição, a Smarter E é considerada a

maior plataforma da Europa para a indústria de energia e o ponto de encontro mais importante para o novo mundo da energia. Mais informações: www.thesmartere.de. Renováveis AL – De 6 a 7 de outubro, será realizado em Medellin, Colômbia, pela Vostock Capital, o 4o Congresso Internacional e Exposição Renováveis América Latina - Hidráulica, eólica e solar. O congresso pretende discutir o potencial das fontes renováveis de energia, os projetos em desenvolvimento e as questões fundamentais que moldarão o futuro da indústria de energia na América Latina. É voltado a empresas e operadoras da América Latina, autoridades governamentais e reguladores, fabricantes de equipamentos e desenvolvedores de tecnologia. O evento vai contar com sessão plenária estratégica e debate, mesas redondas, além de exposição dedicada a equipamentos e tecnologias de ponta para a indústria de energia renovável. Será realizado em formato híbrido. Mais informações no link: https://latinamerica hydrocongress.com/.

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TODA VIA ECONOMIA CIRCULAR RENOVA ANTIGOS CONCEITOS MARISA ZAMPOLLI

s ativos da indústria de energia elétrica têm sido renovados desde a introdução desta no País, há 130 anos, mas não é impossível encontrar equipamentos com mais de 40 anos ainda em operação. Quando um ativo envelhece, seus custos operacionais tendem a subir, os custos de manutenção corretiva também aumentam e há maior necessidade de manutenção. Alguns ativos estão propensos a usarem mais energia à medida que envelhecem, devido a

legislação a que estão submetidas. Ao final da vida útil do ativo, para cumprir com a responsabilidade assumida, a empresa pode escolher a destinação mais conveniente entre as opções: recuperação, reciclagem, venda para outra empresa ou descarte. Alguns ativos podem gerar custos de descarte ainda maiores que os custos de sua aquisição. Um exemplo são os ativos com metais radioativos ou materiais cancerígenos. Mas há outros que podem gerar receita por meio da Economia Circular, um conceito sobre o qual ouviremos muito daqui em diante. Já praticada por muitas empresas, a economia circular permite atender a paradigmas discutidos há anos: redução do uso de materiais primários brutos e aumento do emprego de materiais secundários e primários renováveis por meio de soluções oferecidas por tempo de utilização e capa-

“Para além das questões climáticas e de negócios, a economia circular é uma forma de melhorar a autossuficiência energética” vazamentos, desgastes naturais, degradação de isolação, etc. E a deterioração também aumenta os riscos, inclusive os relacionados com a operação ― falhas de equipamentos podem causar acidentes. Outro motivo para a substituição é a maior dificuldade (ou mesmo impossibilidade) de reparos, por exemplo por falta de peças de reposição, com chances de causar grandes problemas para a operação. Ainda na fase de planejamento da vida de um ativo, devem-se considerar os custos de descarte ou descomissionamento, em face das responsabilidades am bientais que as empresas assumem e da Marisa Zampolli é CEO da MM Soluções Integradas, engenheira eletricista e criadora do EGAESE Encontro de Gestão de Ativos para Empresas do Setor Elétrico.

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cidade. Isto foi possível porque atualmente praticamos novos modelos de consumo, que são fatores significativos para um sistema econômico sustentável. Ao substituir combustíveis fósseis por energias renováveis, a indústria também desempenha papel fundamental na viabilização desses conceitos em outros negócios, produzindo novos produtos com material reciclado e que requerem energia. Ao analisar a importância desse modelo, vale a pena considerar a própria perspectiva do setor: a situação do mercado de eletricidade e o estímulo à busca de novos e lucrativos caminhos. O estudo da consultoria Deloitte “Circular economy in the energy industry” nos traz algumas reflexões importantes: além das questões climáticas e de negócios, a economia circular e a otimização dos recursos podem ser vistas

como uma forma de melhorar a autossuficiência energética, trazendo inúmeros benefícios em três segmentos: 1) uso de recursos naturais relacionados com a produção de energia primária; 2) uso de recursos excedentes pela indústria de energia e outras indústrias; e 3) uso de energia pelo usuário final. O mercado está mudando rapidamente: a geração descentralizada de energia renovável é crescente, o que aumenta a necessidade de gerenciamento do lado da demanda. As funções dos operadores da indústria podem mudar no futuro, e em breve, a indústria também poderá ter novas categorias de colaboradores. Quase que compulsoriamente, as empresas do setor são aconselhadas a considerar as oportunidades de negócios de futuros desafios sistêmicos em um nível estratégico. Produzir menos resíduos ― neste caso, os energéticos ― significa garantir mais recursos, redistribuindo melhor o que as grandes companhias têm a oferecer como produto ou serviço. Um estudo da EEA - European Environment Agency afirma que promover uma abordagem circular da economia apresenta oportunidades para influenciar as trajetórias futuras no caso dos veículos elétricos, o que aumentará os benefícios a longo prazo e reduzirá os impactos negativos, além de permitir a gestão correta das expectativas do consumidor em relação à gama de veículos que serão produzidos. De acordo com a consultoria Accenture, até 2030 essa transição entre usos finais pode contribuir com até 45% de redução na emissão dos gases de efeito estufa e trazer ganhos financeiros da ordem de 4,5 trilhões de dólares com diminuição de resíduos, aumento da eficiência e criação de novos empregos globalmente. Os principais benefícios estão no compromisso dos fornecedores e clientes e o gerenciamento de métodos sustentáveis, criando consciência ambiental de dentro para fora, trazendo benefícios às empresas e sociedade. Ao utilizarmos uma lógica como a economia circular, enxergamos além das soluções práticas de mercado, juntando longevidade, reciclabilidade e novos modelos de consumo aos serviços tradicionais de energia elétrica.

A feira de infraestrutura elétrica e gestão de energia EXPO CENTERNORTE,SÃO PAULO

INSCRIÇÕES ABERTAS: www.intersolar.net.br MOSTRE SEUS PRODUTOS NA ELETROTEC + EM POWER 2021 A inovação tecnológica tem impactos importantes sobre os sistemas elétricos de distribuição e as instalações consumidoras. O crescimento das novas fontes de energia renovável e da geração distribuída, as soluções de armazenamento atrás do medidor, os veículos elétricos, as redes inteligentes e a transformação digital são conceitos que exigem novos produtos e serviços. A proposta da ELETROTEC+EM POWER é destacar-se como a principal feira para o segmento de infraestrutura elétrica e gerenciamento de energia. Desenhada para proﬁssionais da área de projeto, montagem e manutenção de instalações industriais e prediais de média e baxa tensão, micro e minigeração fotovoltaica, redes de distribuição urbanas aéreas e subterrâneas e iluminação pública. A feira realiza-se simultaneamente ao congresso ELETROTEC (sucessor do ENIE), tradicional ponto de encontro dos experts em instalações industriais e prediais, favorecendo um ambiente ideal para atualização técnica e geração de negócios, num mercado com forte potencial de expasão.

PARTICIPE, SEJA UM EXPOSITOR

ANÁLISE ENERGÉTICA CRESCE DEMANDA POR BIOGÁS E BIOMETANO MONIQUE ZORZIM

m diversos países, inclusive no Brasil, o biogás e o biometano estão se firmando cada vez mais como uma das alternativas mais sustentáveis do mercado. Um relatório sobre o mercado e tendências em gases renováveis, publicado pela Gas Climate, grupo que reúne dez empresas líderes no transporte de gás e duas associações da indústria de gás renovável, mostra que o biometano, um combustível sustentável pro-

No Brasil, a Biogasmap, ferramenta online e interativa alimentada por diversas instituições, também acompanha a evolução da demanda e produção dos biodigestores e as diferentes aplicações do biogás. E mostra que, em 2020, houve um aumento de 22% no número de plantas de produção, totalizando 675 no País e uma produção de 2,2 bilhões de m 3 de biogás. O levantamento cobre o ano de 2020 e o primeiro trimestre de 2021, usando sites de notícias e bases de dados públicos das agências reguladoras dos setores de energia elétrica (Aneel) e biocombustíveis (ANP). Desse total, 638 encontram-se em operação para fins energéticos no Brasil e 78% são de pequeno porte ― produzem até 1 milhão de Nm 3 por ano. Os sistemas de biodigestão para produção do biogás têm como alimento principal os resíduos da agropecuária (caso de 79% das plantas, que produzem 11%

“Em 2020 houve aumento de 22% no número de plantas de produção, totalizando 675 no País, com produção de 2,2 bilhões de m 3 de biogás” duzido pelo biogás (derivado de matéria orgânica), está em plena expansão e é cada vez mais adotado pelas empresas europeias. Decisões como a total descarbonização da economia europeia até 2050, anunciada pela União Europeia, com redução de até 55% da emissão de gases do efeito estufa (Acordo Verde de 2019), impulsionam a cooperação dos setores de eletricidade e de gás para atingir essas metas. Para isso, são fatores essenciais o uso de fontes alternativas de energia ― e entre elas se destacam o biogás e o biometano. Monique Zorzim é gerente técnica da área ambiental da empresa SuperBAC.

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do volume total do País), indústria, aterro sanitário e ETCs - Estações de Tratamento de Esgoto. Já plantas que processam resíduos sólidos urbanos ou ef luentes de estações de tratamento de esgoto representam 9% das que operam e são responsáveis por 73% do biogás. A exemplo de 2019, em 2020 a aplicação mais representativa dessas plantas foi a geração de energia elétrica. O volume de biogás purificado para produção de biometano no país avançou sua participação de 3% em 2019 para 19% em 2020. A forma mais comum de produzir biogás é pelo método de digestão anaeróbica. A atuação de bactérias em uma câmara fechada (biodigestor), sem ar, alimentada

com resíduos orgânicos (como esterco, restos de alimentos, vinhaça, cama de frango, etc.) misturados com água, transforma esses detritos em biogás, que podem ser convertidos em energia elétrica. A purificação do biogás, por processos que incluem a separação por membrana, por sua vez, produz o biometano. Ambos os produtos são usados como combustível, e o biometano tem sido considerado uma tendência: 17% do transporte rodoviário na União Europeia, por exemplo, já é movido a biometano e o comércio transfronteiriço de gás vem aumentando. No Brasil, especialistas consideram que o biometano tem potencial de substituir até 70% da demanda por diesel, com grandes ganhos para o meio ambiente. Ao tratar águas residuais mais difíceis, com alta carga de nutrientes, o resultado é um ef luente mais limpo, que resolve problemas de descarte, reduzindo as contas das concessionárias de tratamento de águas residuais e até mesmo permitindo o descarte ambiental. O biossólido digerido orgânico que permanece após o processo é importante para a correção do solo na agricultura e o nitrogênio pode ser recuperado durante a digestão anaeróbica para fazer fertilizante concentrado. A digestão anaeróbica envolve processos metabólicos complexos que ocorrem em quatro etapas sequenciais ― hidrólise, acidogênese, acetogênese e metanogênese ― e dependem da atividade dos grupos fisiológicos de microrganismos. Para dar suporte à expansão das plantas e à capacidade de aumento da produção do biogás, já existem, inclusive no Brasil, produtos biotecnológicos que podem ser aplicados em quatro dos tipos mais frequentes de biodigestores ― BLC, UASB, CSTR e o chamado Fase Sólida. Esses produtos agem na fase de hidrólise, aumentando a capacidade de degradação dos materiais orgânicos, melhorando a eficiência e segurança operacional de todo o sistema. É a revolução ambiental ganhando novos atores, tornando-se mais versátil e confirmando que as bandeiras de ESG e dos avanços de tecnologias verdes é uma maré, felizmente, incontrolável.

EM MÁSCARAS FACIAIS

o m a pandemia, passamos a conhecer e seguir diversos procedimentos para dificultar a propagação do coronavírus. Além da frequente higienização das mãos, o uso de máscaras é fundamental. Mas as máscaras não são todas iguais. A tabela I mostra, de forma simplificada, a classificação delas. Uma equipe de pesquisadores da USP e do IPEN realizou um extenso estudo com os materiais típicos das máscaras usadas pelos brasileiros, que foi publicado na revista Aerosol Science & Technology. A pesquisa mediu a eficiência de filtração de aproximadamente 300 máscaras faciais, com diferentes combinações de tecidos, e comparou seu desempenho com o de máscaras cirúrgicas e N95. O resumo dos resultados está na figura 1. Mas a seção EM Ex não é sobre saúde; por que então estamos tratando de máscaras faciais? Porque há restrições ao uso de certas máscaras em atmosferas explosivas, como pode ser observado no aviso impresso na embalagem de algumas delas (veja a figura 2). E qual a razão da proibição? A recomendação é que somente roupas dissipativas sejam usadas em atmosferas explosivas. Se o material da máscara for isolante, dependendo

Tab. I – Tipos de máscaras De tecido

Produzida artesanalmente com materiais “não médicos”, como tecido de algodão, malha ou retalhos.

Cirúrgica

Produzida com materiais “não tecidos” (TNT), é para uso odontológico e médicohospitalar, sendo descartável (uso único) para proteção das vias de entrada do trato respiratório (boca e nariz), contra agentes contaminantes transmitidos por gotículas, mas não por aerossóis.

PFF2

Trata-se de um respirador, que filtra micropartículas de aerossóis, com eficiência de filtragem mínima de 94%. É um EPI e, portanto, precisa ter um número CA (Certificado de Aprovação) conforme a NBR 13698. Além da aprovação em laboratório, a PFF2 deve atender também às determinações expressas na Portaria SEPRT nº 11.437/2020.

N95

Também filtra micropartículas de aerossóis, e segue normas americanas. Para ser vendida no Brasil, precisa ter um CA, e recebe a denominação PFF2.

Fig. 2 – Proibição ao uso em atmosferas explosivas

das atividades desenvolvidas, pode haver formação de carregamento eletrostático, e assim, por prevenção, seu uso é proibido. Considerando que após algum tempo as máscaras ficam úmidas, a permissão para uso em zonas 1 e 2, nos grupos IIA e IIB, pode ser dada, desde que: 1- as atividades não promovam geração de carga elétrica significativa; 2- nenhum componente metálico esteja na superfície da máscara PFF2; e 3- as máscaras sejam colocadas e removidas fora da área classificada.

Dúvidas sobre uso de dispositivos em áreas classificadas podem ser enviadas para o e-mail em@ arandaeditora.com.br. O assunto pode ser novamente abordado em uma próxima edição.

Estellito Rangel Júnior Engenheiro eletricista e primeiro representante brasileiro de Technical Committee 31 da IEC

Fig. 1 – Resumo da eficiência de filtragem das máscaras

Esta seção propõe-se a informar e analisar temas relativos a instalações elétricas em atmosferas potencialmente explosivas, incluindo normas brasileiras e internacionais, certificação de conformidade, novos produtos em análises de casos. Correspondência para Redação de EM, seção “EM Ex”; Alameda Olga 315; 01155-900 São Paulo, SP; e-mail: em@arandaeditora.com.br

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PRODUTOS Motor coM ventilador A Baumüller produz motores síncronos de corrente trifási cos com quatro opções de res friamento diferentes. Além de resfriado a ar radial, a ar axial e a água, a empresa oferece a variante com ventilador inte grado para os tamanhos 132 e

160. Segundo a companhia, a grande vantagem da ventoinha integrada em relação à refrige ração por ventoinha clássica é sua compactação, eliminando a necessidade de um motor convencional com ventilador montado. A Baumüller afirma que ventiladores acoplados à máquina aumentam desne cessariamente a área ocupada pelos motores. A ventilação interna, afirma a empresa, é particularmente adequada pa ra aplicações com altas sobre cargas ou alto torque efetivo e tempos de ciclo curtos, como em máquinas de moldagem por sopro ou acionamentos servohidráulicos. www.baumueller.com/en/ lâMpada led inteligente A Tramontina lançou recente mente a lâmpada SmartLED, que permite controlar a ilumi nação do ambiente. Além das temperaturas mais conhecidas (branca, neutra e amarela), está disponível uma paleta com 16 milhões de cores, afirma a fa bricante. É possível alterar a temperatura de cor ou intensi dade luminosa de acordo com 62 EM JULHO/AGOSTO, 2021

a previsão do tempo ou com temperatura do ambiente. Por meio da função geolocaliza ção, é possível configurar dis positivos compatíveis com a SmartLED Tramontina para li gar e desligar a luz ao chegar e sair do local. O produto funcio na de forma remota ou por co mando de voz, sendo compa tível com diversos assistentes existentes no mercado. O apli cativo SmartLED é encontrado gratuitamente nas plataformas Google Play e App Store. O produto é indicado para uso interno, funciona na tensão de 100 a 240 V e necessita de rede WiFi disponível na frequência 2,4 GHz. A instalação é sim ples e não necessita acessório extra ou mão de obra especiali zada, garante a empresa. www.tramontina.com UpS on-line A fonte de alimentação de energia ininterrupta (UPS) Vertiv Liebert GXT RT+ pode

ser montada em rack ou torre. Segundo a Vertiv, fornecedo ra do equipamento, o UPS é

compacto, potente, inteligente, eficiente e confiável, indicado para a proteção de equipamen tos de alto desempenho em setores como governo, ban cos, telecomunicações, saúde, transportes e segurança, entre outros. Possui dupla conversão on-line com fator de potência de saída de 0,9 e eficiência de até 95%. É oferecido em oito modelos tendo quatro capaci dades: 1, 1,5, 2 e 3 kVA, que podem ser em 127 V ou 220 V. Opera com ampla faixa de ten sões de entrada (60 a 150 VAC para os modelos de 127 V e 120 a 300 VAC). O equipamento é compatível com o software de gerenciamento da Vertiv e com as placas de rede web/SNMP opcionais que possibilitam o controle e o monitoramento re motos do UPS. vertiv.com inverSor de freqUência A multinacional japonesa Yas kawa Elétrico do Brasil for nece no mercado brasileiro o inversor de frequência HV600 para aplicações de HVACR (aquecimento, ventilação, ar condicionado e refrigeração).

Segundo a empresa, a linha conta com teclado mais inte rativo e novos recursos que possibilitam ao usuário ou instalador configurar mais rá pido o equipamento, e reduzir o tempo de implementação. Projetado com dimensões re duzidas, o equipamento tem tela de alto contraste e co

nectividade com dispositivos móveis Android. Outras ca racterísticas: visor multilín gue de alta resolução com assistentes de configuração e registro de dados, display de LED com status do fun cionamento, programação sem energia, conectividade com dispositivos móveis, função CLP integrado, ter minologia e programação específica para funções de bomba e HVAC, filtro RFI/ EMC e reator para atenuação de harmônicas incorporados. www.yaskawa.com.br tranSforMadoreS offshore A Hitachi ABB Power Grids lançou uma linha de trans formadores para aplica ções f lutuantes offshore. O portfólio apresenta uma gama de transformadores

coletores elevadores, trans formadores de aterramento e reatores de derivação para subestações flutuantes, além de transformadores de tur binas eólicas flutuantes. Os transformadores e reatores de derivação permitem a trans missão de eletricidade gerada por parques eólicos offshore. Segundo a empresa, a linha completa atende a requisitos operacionais exigentes com uma concepção leve e modu lar composta por uma parte ativa especialmente desen volvida, tanque, comutador de derivação, acessórios e componentes externos. www.hitachiabb-powergrids.

PUBLICAÇÕES PUBLICAÇÕES Atmosferas explosivas – A Abendi - Associação Brasileira de Ensaios Não Destrutivos e Inspeção lançou a edição 2021 do Guia sobre atmosferas explosivas - Equipamentos e instalações elétricas e mecânicas, que tem o objetivo de apresentar informações básicas sobre os requisitos de classificação de áreas, especificação de equipamentos “Ex”, projeto, montagem, inspeção,

manutenção e reparo de equipamentos e instalações em atmosferas explosivas. O E-Book Ex elaborado pela Abendi é dirigido a técnicos, engenheiros e demais profissionais ligados às atividades de execução, supervisão ou fiscalização de serviços em instalações ou equipamentos elétricos, de instrumentação, de automação, de telecomunicações ou

mecânicos Ex, certificados para instalação ou utilização em áreas classificadas contendo atmosferas explosivas formadas por gases inflamáveis ou poeiras combustíveis. A publicação apresenta a abordagem relacionada com a segurança industrial, sob o ponto de vista do ciclo total de vida dos equipamentos e das instalações elétricas, de instrumentação, de automação, de telecomunicações e mecânicas em atmosferas explosivas. É considerada a necessidade da aplicação da sistemática da avaliação da conformidade não somente para os equipamentos elétricos e mecânicos Ex, mas também para a certificação das empresas de serviços Ex e das competências pessoais Ex dos profissionais envolvidos na execução, supervisão ou fiscalização de serviços em áreas classificadas de instalações terrestres ou marítimas. O Guia Ex 2021 da Abendi está disponível para download gratuito em https://lp.rlkpro. com/l/TrES96ABF1133. Baterias para VEs – O estudo Análise da cadeia de suprimentos de baterias de veículos elétricos (em inglês, Electric Vehicle Battery Supply Chain Analysis), encomendado pela ABB Robotics e de autoria da unidade de inteligência automotiva da Ultima Media, examina o estado atual e futuro do abastecimento de baterias VE, como fontes de materiais, tecnologias disponíveis, análise de demanda e riscos potenciais. A publica-

ção indica que, como 2036 será um ano de mudança, já que os veículos de passageiros totalmente elétricos devem superar as vendas de equivalentes movidos a combustão, as preocupações com o fornecimento de baterias VE (elétricas) para atender à escalada na demanda representam, desde já, um sério risco para o crescimento da eletricidade como combustível de propulsão limpo, apesar dos planos para 80 novas gigafábricas globais de baterias. O estudo destaca que, embora a Ásia lidere a produção de baterias para veículos elétricos, a Europa ocupará um espaço vital nos próximos anos, enquanto os fabricantes dos

EUA também planejam aumentos de capacidade. Outro destaque da publicação versa sobre a importância de a montagem da bateria estar localizada perto ou dentro das instalações de montagem de automóveis, pois aumenta a sustentabilidade, reduz custo com transporte e aumenta a flexibilidade. O alto preço dos VEs ainda é considerado um obstáculo, e a bateria representa até um terço dos custos do veículo. Mais informações sobre o estudo podem ser obtidas em https://new.abb.com/products/robotics/ events/ev-battery-report.

ÍNDICE DE ANUNCIANTES Accesso............................................... 51 Alumi Brasil ........................................27 Belovolt................................................47 Boreal ..................................................16 Cired 2021 ...........................................49 Clamper ..............................................25 Conprove .............................................52 Dutotec ................................................57 Edentec ...............................................15 Eletrotec ..............................................59 Eletroteste ...........................................12 Embrastec ...........................................55

Exatron ................................................10 Faq Painéis .........................................33 Hellermanntyton ..................................20 Hércules Motores ....................... 3a capa ITB .........................................................7 Kit Acessórios .....................................14 Krona ...............................................4 e 5 Mi Omega............................................31 MR .......................................................53 Novemp ..................................... 2a capa Paragam .............................................29 Politerm ...............................................24

Redes Subterrâneas ..........................64 Reichembach ......................................39 Romagnole .......................................... 11 Savan Iluminação................................57 Takafer ................................................ 51 Trael ....................................................19 Treetech .............................................. 17 VGrow .................................................45 Watt Capital.........................................43 Weg Automação......................... 4a capa Weg Transmissão & Distribuição........13

JULHO/AGOSTO, 2021 EM

MOMENTO VAI FALTAR ENERGIA?

PAULO LUDMER

azem-me esta pergunta desde meus artigos na desaparecida revista Mundo Elétrico, em 1988, dos saudosos Gruenwalds. Os planos econômicos dos presidentes Sarney e Collor fulminaram aquela importante concorrente desta Eletricidade Moderna. Por benção aqui cheguei, em 1989, assumindo esta coluna Momento, convidado pelo saudoso publisher José Rubens Alves, hoje sucedido por José Roberto Gonçalves. Eram muito jovens que corajosamente haviam comprado títulos da Editora Abril, como Máquinas & Metais, além desta EM. Em 1987/88 vivemos o racionamento Norte/Nordeste, antecedido por outro na região Sul. Em 2001/2002, repetiu-se o constrangimento, incluindo o Sudeste/Cen-

todo o Brasil. Vi nascer a possibilidade de uma companhia poder usar mais energia em uma planta no Sul, reduzindo a carga no Nordeste; vi o aluguel de térmicas velhas, a óleo, algumas flutuantes, para apressar o fim do drama; vi erros do Copom do Banco Central incapaz de medir a queda no PIB na véspera da epopeia; vi nascer a Comissão de Monitoramento de aversão ao risco no abastecimento e, para ainda esperar virtudes na humanidade, vi o pequeno consumidor residencial desligar uma lâmpada, enquanto na paralela, empresários ineficientes transformavam gorduras em oportunas vantagens para manutenção da sua produção. Vai faltar energia? A pergunta se renova com razão. Os reservatórios estão abaixo de níveis suportáveis para a operação nacional do sistema. Em 1987 representavam perto de 90% do fornecimento de kWh do sistema interligado e agora pouco superam 60%. Cheios duravam até dois anos, eram plurianuais. Hoje não ultrapassam quatro meses.

“É elevada a ameaça de faltar água e energia, da mesma maneira que o risco é de uma dupla tenaz: elevação de preços finais ao usuário conjugada com corte” tro-Oeste, o que contribuiu para a eleição do presidente Lula. Não houve trégua para prevenções de falta de energia elétrica, seja súbita (apagão de alcance imprevisível, chegada e duração incertas) ou de racionamentos (cortes de consumo planejados, de porte e início calculados e de data de encerramento desconhecida). De 1986 a 2010, diretor e depois conselheiro diretor da Abrace - Associação Brasileira de Grandes Consumidores Industriais de Energia e Consumidores Livres, participei ativamente das reuniões de gestão governo-sociedade desses eventos em Paulo Ludmer é jornalista, engenheiro, professor, consultor e autor de livros como Derriça Elétrica (ArtLiber, 2007), Sertão Elétrico (ArtLiber, 2010), Hemorragias Elétricas (ArtLiber, 2015) e Tosquias Elétricas (ArtLiber, 2020). Website: www.pauloludmer.com.br.

66 EM JULHO/AGOSTO, 2021

E a sociedade, pela voz dos ecologistas, não permitiu a implantação de novos reservatórios de acumulação desde os anos 80. Por sua vez, o comportamento das pessoas intensificou fortemente a dependência da eletricidade, para não falar do carro elétrico. O questionamento hoje é se vai faltar energia e água para consumo, transporte fluvial, pesca, turismo, hotelaria, regularização de rios e bacias, para a produção industrial ou para as exportações de soja, milho, boi, aves, suínos, açúcar, etanol, frutas, etc.? O Brasil é um exportador indireto de água em falta no mundo. Vários países desmineralizam água do mar com usinas a carvão mineral. Vários outros estão predando seus lençóis freáticos. Infortunadamente é elevada a ameaça de faltarem os dois: água e energia, da

mesma maneira que o risco é de uma dupla tenaz, qual seja a elevação de preços finais ao usuário conjugada com corte. Para evitar com sucesso tudo isso são precisos (e não temos): 1) governo forte, coeso e articulado com o Congresso e o Judiciário, em todas as instâncias, além de comando, disciplina, escuta, velocidade, eficácia, quadros humanos qualificados e blindados; 2) boa comunicação educativa e transparente; 3) interrupção nas queimadas no Pantanal, Amazônia e cerrados tentando estimular os corredores aéreos de chuvas da selva para o Sudeste; 4) uma reversão exógena ao ser humano, qual seja do fenômeno La Niña no Oceano Pacífico; 5) a adesão a um sacrifício coletivo que exige renúncias paroquiais como a dos 60 prefeitos dos municípios banhados pelo lago de Furnas; 6) um forte empenho de todos os agentes sociais em prol de maior eficiência energética; 7) a assunção de perdas por parte de agentes da cadeia ofertante, mormente distribuidoras e transmissoras protegidas por contratos que socializam prejuízos mas não os sucessos; e, por último mas não por fim, 8) a sorte. A escolha mais fácil por parte do governo já começou, ou seja: pesado aumento nos preços da energia, sempre que possível repassados ao consumidor e ao contribuinte com aumento da inflação. Por desdobramento, impactam na corrosão da dívida pública interna, o que embevece ao ministério da Fazenda, mas judia dos extratos de renda mais baixa, nunca devidamente protegidos. Sofre o PIB, ganham as catracas do capital internacional a beber de nossos juros. Se o câmbio não se mover – e ele já caiu –, em dólar norte-americano a contabilidade das multinacionais aqui radicadas incorpora preços finais de energia elétrica mais barata em moeda conversível. Assim nossa indústria de base, de bens intermediários, com produtos cotados nas bolsas de Chicago e de Londres, ganha competitividade. No entanto, elevações em reais trabalham em sentido contrário ao câmbio e trazem ao final imprevisibilidade na competitividade de nossos tradables exportáveis. O governo Bolsonaro se enredou em terrível escolha de Sofia: ou proíbe desmatamento, contém atividades agropastoris ou seca as bacias hidrográficas. Encarece a energia elétrica ou corta o consumo, talvez pratique os dois. Politicamente, os custos são imensuráveis. Estamos a ver.

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NR12

EM - Julho | Agosto - 2021

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