Ano 9 - Edição 107 Dezembro de 2014
Automação predial Tecnologia aplicada em edifícios promove eficiência energética e conforto dos usuários Números exclusivos dos mercados de teste e medição e de automação e gerenciamento de energia
Manutenção de transformadores O desafio da interligação de um sistema isolado ao SIN
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Sumário
atitude@atitudeeditorial.com.br Diretores Adolfo Vaiser José Guilherme Leibel Aranha Massimo Di Marco Coordenação de marketing Emerson Cardoso – emerson@atitudeeditorial.com.br Coordenação de circulação e pesquisa Inês Gaeta – ines@atitudeeditorial.com.br Assistente de pesquisa Jaqueline Baptista – jaqueline@atitudeeditorial.com Assistente de Circulação Fabiana Marilac – fabiana@atitudeeditorial.com.br Administração Paulo Martins Oliveira Sobrinho administrativo@atitudeeditorial.com.br Editora Flávia Lima - MTB 40.703 - flavia@atitudeeditorial.com.br Redação Bruno Moreira – bruno@atitudeeditorial.com.br Revisão Gisele Folha Mós Publicidade Diretor comercial Adolfo Vaiser - adolfo@atitudeeditorial.com.br Contatos publicitários Ana Maria Rancoleta - anamaria@atitudeeditorial.com.br Márcio Ferreira – marcio@atitudeeditorial.com.br Rosa M. P. Melo – rosa@atitudeeditorial.com Representantes Paraná / Santa Catarina / Rio Grande do Sul / Minas Gerais Marson Werner - marson@atitudeeditorial.com.br (11) 3872-4404 / 99488-8187 Direção de arte e produção Leonardo Piva - atitude@leonardopiva.com.br Denise Ferreira Consultor técnico José Starosta Colaborador técnico de normas Jobson Modena Colaboradores técnicos da publicação Aléssio Borelli, Hilton Moreno, João Barrico, Jobson Modena, José Starosta, Juliana Iwashita, Luiz Fernando Arruda, Marcelo Paulino, Michel Epelbaum, Roberval Bulgarelli e Saulo José Nascimento. Colaboradores desta edição: Adrián Fritz, Antônio Carniato, Antonio Felipe Aquino, Antonio Ricardo Tenório, Arlan Luiz Bettiol, Clarckson Brandl Silvestre, Daniele da Motta, Danilson Agnaldo Mendes Wolff, Eliane de Fátima Silva, Francisco José Seleiro Pimentel, Fred Steinhauser, José Celito Moraes de Córdova, Leonardo Soares, Lucio Tadeu Prazeres, Luiz Alberto de Miranda, Luiz Felipe Costa Marcelo Paulino, Marcus Possi, Patrícia Mascarenhas Bonina Zimath, Paulo Eduardo Quintão, Paulo Fernandes Costa, René Guiraldo e Sergio Luiz Zimath. Revista O Setor Elétrico é uma publicação mensal da Atitude Editorial Ltda. A Revista O Setor Elétrico é uma publicação do mercado de Instalações Elétricas, Energia, Telecomunicações e Iluminação com tiragem de 13.000 exemplares. Distribuída entre as empresas de engenharia, projetos e instalação, manutenção, industrias de diversos segmentos, concessionárias, prefeituras e revendas de material elétrico, é enviada aos executivos e especificadores destes segmentos. Os artigos assinados são de responsabilidade de seus autores e não necessariamente refletem as opiniões da revista. Não é permitida a reprodução total ou parcial das matérias sem expressa autorização da Editora. Capa: Impressão - Mundial Gráfica Distribuição - Correio
Sistemas isolados 72 O desafio da interligação dos sistemas isolados de Manaus e Macapá ao Sistema Interligado Nacional (SIN).
Coluna do consultor 6
Aula prática – Transformadores 94
Um balanço de 2014.
Estudo mostra o desenvolvimento de um dispositivo indicador de sobrecargas de longa duração para transformadores de distribuição.
Painel de notícias 8 Crescimento da indústria eletroeletrônica fica abaixo das expectativas; Unesp inaugura instituto de pesquisa em bioenergia; Grupo Legrand inaugura showroom; AES Eletropaulo investe em serviço ao cliente; CPFL entrega equipamentos eficientes para consumidores; entre outras notícias do setor.
Fascículos 25 Automação predial 54 A evolução da automação, que transforma edifícios, conferindo eficiência energética e praticidade aos seus usuários.
Pesquisa – Equipamentos para 62 automação e gerenciamento de energia Eficiência energética obtida com gestão e automação dos
Filiada à
Cargas não lineares nas instalações elétricas e a influência na tensão de alimentação.
Colunistas Michel Epelbaum – Energia sustentável
106
Juliana Iwashita Kawasaki – Iluminação Eficiente
108
110 Jobson Modena – Proteção contra raios 112 João Barrico – NR 10 114 José Starosta – Energia com qualidade 116 Roberval Bulgarelli – Instalações Ex 120 Luis Fernando Arruda – Instalação MT
Dicas de instalação 124 Sinais híbridos em sistemas de proteção e automação.
Ponto de vista 126 Uma proposta para o monitoramento do consumo de energia.
sistemas é alternativa para empresas driblarem alta das tarifas de energia. Veja levantamento realizado com este mercado.
Atitude Editorial Publicações Técnicas Ltda. Av. General Olímpio da Silveira, 655 – 6º andar, sala 62 CEP: 01150-020 – Santa Cecília – São Paulo (SP) Fone/Fax - (11) 3872-4404 www.osetoreletrico.com.br atitude@atitudeeditorial.com.br
Espaço Guia de Normas 104
Pesquisa – Instrumentos de teste e medição 84
Agenda 128 Cursos e eventos do setor de energia elétrica nos próximos meses.
Para fabricantes e distribuidores deste mercado, a desaceleração econômica do país é a principal responsável
What’s wrong here 130
pelo baixo desempenho do segmento em 2014.
Identifique o que existe de errado na instalação.
Editorial
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O Setor Elétrico / Dezembro de 2014 Capa ed 107.pdf
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12/22/14
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Ano 9 - Edição 107 Dezembro de 2014
Automação predial O Setor Elétrico - Ano 9 - Edição 107 – Dezembro de 2014
À espera de 2015
Tecnologia aplicada em edifícios promove eficiência energética e conforto dos usuários Números exclusivos dos mercados de teste e medição e de automação e gerenciamento de energia
Manutenção de transformadores O desafio da interligação de um sistema isolado ao SIN
Edição 107
Sendo a última edição do ano, é natural que um balanço do que foi esse período preencha parte das páginas desta
publicação. E como você, leitor, poderá notar, em diversos momentos da revista um colunista ou uma fonte versará sobre o que foi o ano de 2014: nada bom, sendo, inclusive, tachado, por alguns, de catastrófico.
Deixando de lado as eleições – acirradas e uma das mais polêmicas da história eleitoral – o ano foi, efetivamente,
marcado por notícias preocupantes. 7x1 e não é preciso dizer mais nada sobre este assunto tão doloroso para o brasileiro. 2014 também repetiu as más notícias de todos os anos referentes à corrupção, talvez com mais ênfase: impunidade no caso do metrô de São Paulo, escândalo na Petrobras, prefeitos de municípios afora utilizando a verba pública em seu benefício, entre tantas outras que estamparam nossos jornais.
No que concerne ao setor elétrico, destaque para a indignação das concessionárias de energia por conta das
consequências da MP 579, medida que antecipou a renovação das concessões. Descontratadas, as distribuidoras tiveram de recorrer ao mercado de curto prazo, em que o preço da energia ficou elevado durante boa parte do ano por conta do acionamento das térmicas. Dessa maneira, foram feitos empréstimos que serão custeados pelas distribuidoras por meio das tarifas pagas pelo consumidor. O resultado, por sua vez, é o descontentamento do grande consumidor, que sentirá no bolso os efeitos da cascata. No caso de uma indústria eletrointensiva, cuja conta de luz por vezes ultrapassa sua folha de pagamento, este impacto na tarifa certamente implicará desfalques na produção ou no seu quadro de funcionários.
A crise hídrica que assolou mais ferozmente o Estado de São Paulo trouxe para a população um grande desconforto e uma
preocupação sobre quando este problema será resolvido. Esta carência também foi sentida em alguns reservatórios de hidrelétricas, provocando o acionamento de mais usinas térmicas do que o esperado, encarecendo as tarifas. É o caso do parágrafo anterior.
Para alguns segmentos específicos da área elétrica, no entanto, o ano não foi tão ruim. A eólica continuou em
ritmo ascendente. Para se ter uma ideia, no ranking mundial, publicado recentemente pela Secretaria de Planejamento e Desenvolvimento Energético (SPE) do Ministério de Minas e Energia (MME), o país subiu cinco posições em geração eólica, passando de 20º lugar para 15º em 2013. Para a energia solar também há boas notícias. O primeiro leilão voltado para esta fonte aconteceu no final de outubro e contratou 31 novos projetos de plantas solares, o suficiente para abastecer cerca de 900 mil residências.
Na baixa tensão, a principal novidade foi a publicação da Portaria nº 51, do Inmetro, que traz os requisitos de
avaliação da conformidade das instalações elétricas. Até o momento, não se conhecem muitas instalações certificadas de acordo com as novas regras, mas, por ter caráter voluntário, é compreensível que a adesão seja mais morosa.
Apesar de alguns acontecimentos positivos, encerramos 2014 com um clima bastante pessimista, principalmente, com
relação ao cenário econômico brasileiro. Vamos confiar que 2015 nos traga confiança, positividade e ânimo para fazer um ano melhor.
Boa leitura e feliz ano novo!
Abraços,
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Coluna do consultor
Não temos tempo para o balanço de final de ano
Nossa cultura administrativa clássica prevê que ao final do ano os
resultados sejam avaliados, comparados às previsões iniciais, alguns narizes se torcem e, por fim, novas projeções são feitas, contudo, este melancólico fim de 2014 não nos permite tal exercício.
Vivemos cada um (um por um) de nossos dias apreensivos com
o comportamento dos reservatórios, da escalada da geração térmica e queima de combustíveis fósseis, do valor do PLD, do PIB projetado para 2015, da disparada da taxa do dólar, do comportamentwo da indústria, do comportamento do nosso mercado de instalações elétricas, do preço projetado para a energia em 2015 e quem vai pagar a conta? Ainda, quais seriam e o que estariam pensando as equipes que irão compor os ministérios? Será que eles entendem que a eficiência energética é necessária? Existirão mais rombos ou roubos na Petrobras e até onde isso vai? A diretoria será mantida? Os caras não sabiam de nada? Haverá coragem e interesse pra coisa ir adiante? Os ladrões e corruptos vão devolver quanto daquilo que teria ido para os seus bolsos?
Ainda, tragicamente, as mudanças esperadas para o novo governo
nas áreas de infraestrutura estão por ser anunciadas e tudo parece parado, esperando como que um sinal messiânico! E, para piorar, mesmo que novas metas e investimentos sejam definidos, será que teremos empresas habilitadas para encarar as construções de estradas, usinas, linhas de transmissão, portos, pontes e metrôs – empreendimentos que puxam a economia do país?
A inércia não nos comove, mas nos incita a cobrar atitudes.
Vamos minha gente! O nosso Brasilzão (com “s”) precisa ser tocado
com energia e competência! O que falta?
José Starosta é diretor da Ação Engenharia e Instalações e membro da diretoria do Deinfra-Fiesp. jstarosta@acaoenge.com.br
Painel de mercado
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O Setor Elétrico / Dezembro de 2014
Notícias relevantes dos mercados de instalações elétricas de baixa, média e alta tensões.
Crescimento da indústria eletroeletrônica fica aquém das expectativas Empresas projetavam elevação de 5% do faturamento em 2014, mas pesquisa da Abinee deste ano constatou crescimento de somente 2%. Área de GTD apresentou queda de 13%
O ano de 2014 foi pior do que o esperado
neste ano e ainda sente os efeitos da MP 579, que
A política de estímulo dos investimentos por meio
pelas empresas brasileiras da área eletroeletrônica.
tratou da antecipação da renovação das concessões
do Banco Nacional de Desenvolvimento Econômico
A expetativa no final do ano passado para este
das concessionárias e estabeleceu a redução das
e Social (BNDES), que ofereceu recursos com taxas
ano era de um acréscimo de faturamento da
tarifas de energia elétrica.
de juros competitivas em âmbito internacional,
ordem de 5%, o mesmo crescimento apresentado
também mereceu destaque. Já a desvalorização
em 2013, mas conforme levantamento realizado
Newton Duarte, a medida provisória deflagrou o
cambial, estimada em cerca de 8% neste ano, não foi
pela Associação Brasileira da Indústria Elétrica e
processo de desmonte da indústria de geração,
considerada suficiente para estimular as exportações
Eletrônica (Abinee), que traz o comportamento do
transmissão e distribuição de energia, mais
do setor. De acordo com Barbato, uma taxa de
segmento para este ano e as projeções para o ano
especificamente dos clientes dessa indústria.
câmbio ideal para alavancar vendas para o exterior
de 2015, o faturamento nominal do setor deverá
Conforme destaca Duarte, as distribuidoras estão
seria de um pouco mais de R$ 3 o dólar.
crescer somente 2% em 2014, passando de cerca
com “uma situação de caixa lamentável”, as
de R$ 156,7 bilhões para R$ 159,3 bilhões.
geradoras estão complicadas com a escassez da
Segundo o diretor da área de GTD da Abinee,
Crescimento baixo em 2015
geração hídrica, não conseguem cumprir contratos
será pequeno em decorrência principalmente das
e as transmissoras ainda esperam receber
elétrica e eletrônica para o ano que vem continua
importações e exportações do setor, que devem
indenizações devido à antecipação da renovação
baixa. Segundo a Abinee, a elevação do faturamento
registrar baixa de 9% e 4%, respectivamente, em
das concessões por parte da Aneel.
em comparação a 2014 deve se manter no patamar
comparação a 2013. O saldo da balança comercial
de 2%. Não obstante, os segmentos de GTD e
neste ano será de US$ 35,2 bilhões de dólares
eletroeletrônica de maneira geral, o setor de
material elétrico de instalação devem se recuperar
negativos, número 3% inferior ao saldo registrado em
material elétrico de instalação também apresentou
um pouco em relação a este ano. A previsão é
2013, que foi de US$ 36,2 bilhões.
resultados desanimadores. A área deve registrar
que a área de geração, transmissão e distribuição
Conforme a Abinee, o crescimento do faturamento
Seguindo a tendência da indústria
A expectativa de crescimento da indústria
queda de 3% em 2014 na comparação com
apresente um déficit de 6% e o setor de material de
a associação, por conta da retração dos países da
2013. As exportações e as importações dos
instalação cresça 6%.
América Latina. As transações comerciais com estas
produtos deste segmento também fecharão o ano
nações somaram US$ 3,1 bilhões, 20% a menos
deficitárias em relação ao ano passado: 8% e 5%,
importações de produtos da indústria continuarão
do que as realizadas no ano passado. No que diz
respectivamente. Conforme levantamento da Abinee,
basicamente os mesmos em 2015. Conforme o
respeito à queda das importações, a razão se
a indústria de material elétrico não sentiu qualquer
levantamento da associação, as exportações devem
encontra na retração do mercado interno, segundo
motivação do mercado, o que explica a retração.
atingir R$ 6,6 bilhões e as importações R$ 41,9
a Abinee. Esta explicada pelo desequilíbrio na
bilhões. Em 2014, os montantes projetados são de
economia do Brasil, como a inflação que ficou perto
ressalta algumas ações governamentais que
R$ 6,7 bilhões e R$ 41,9 bilhões, respectivamente.
do teto da meta durante vários meses, gerando
ajudaram a amenizar um pouco a situação da
O saldo da balança comercial também não se
baixos investimentos produtivos. Outro motivo
indústria eletroeletrônica em 2014, tais como a
modificará, apresentando decréscimo de R$ 35,3
do fraco desempenho foi a Copa do Mundo, que
desoneração da folha de pagamentos e a Lei do Bem.
bilhões em 2015.
O déficit das exportações ocorrerá, segundo
paralisou o mercado nos meses de junho e julho.
Um dos segmentos que mais contribuíram para
estes números foi o de Geração, Transmissão e
O presidente da Abinee, Humberto Barbato,
Os números referentes às exportações e
Indicador
2013
2014*
2014* x 2013
Faturamento nominal (R$ milhões) **
156.745
159.353
2%
Faturamento (US$ milhões)
72.574
67.810
-7%
Distribuição (GTD) de energia elétrica, que apresentou
Exportações (US$ milhões)
7.363
6.672
-9%
um decréscimo de 13% de seu faturamento em 2014
Importações (US$ milhões)
43.595
41.912
-4%
ante 2013. A projeção das exportações e importações
Saldo
-36.231
-35.239
-3%
de produtos desta área também são bem pessimistas:
Número de empregados (mil)
177,90
175,90
-2%
-14% e -26%, respectivamente. Conforme a Abinee, o setor refletiu o ritmo fraco de investimentos da indústria
*Projeção **Variação real = -3%
Fonte: Abinee
Painel de mercado
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O Setor Elétrico / Dezembro de 2014
Publicada 2ª edição do livro Inspeções Elétricas Metodologia e Resultados Publicação da editora Ecthos apresenta agora nove capítulos, ampliando seu conteúdo em adaptação às mudanças e entendimentos da atualidade
O livro Inspeções em Instalações Elétricas Metodologia
e Resultados chega em 2014 a sua segunda edição. Lançada pela editora Ecthos no ano de 2013 a publicação apresenta agora nove capítulos, aumentando seu conteúdo em adaptação às mudanças e entendimentos atuais. O livro apresenta ao final um exemplo de relatório de inspeção, que longe de ser um modelo, trata-se de uma proposta de incentivo a novos trabalhos.
A publicação tem como objetivo mostrar aos
engenheiros eletricistas, e aos demais profissionais, assim como autoridades, professores e estudantes que se dedicam ao tema de segurança das instalações elétricas, os princípios, ferramentas e melhores práticas das inspeções e vistorias das instalações elétricas. Esse material está balizado por referências às normas técnicas, às técnicas de inspeção e registros, e de uma
Livro de engenharia elétrica propõe a apresentação de padrões, modelos e técnicas de atividades de inspeção.
proposta de certificação. O livro pode ser solicitado através do e-mail editora@ecthos.com.br
Unesp inaugura Instituto de Pesquisa em Bioenergia (Ibpen) O Ipben tem como principais áreas de pesquisa: biomassa para bioenergia; produção de bicombustíveis; utilização de biocombustível em motores; biorrefinaria, alcoolquímica oleoquímica e sustentabilidade socioeconômica e ambiental
A Universidade Estadual Paulista (Unesp) inaugurou no início de dezembro, em um dos prédios do antigo
Campus da universidade no bairro de Santana, o Instituto de Pesquisa em Bionergia (Ipben). A unidade coordenará o Programa Integrado de Pós-graduação em Bioenergia da Unesp, que funcionará em conjunto com a Universidade de São Paulo (USP), a Universidade Estadual de Campinas (Unicamp), a Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp), a Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (Capes) e o Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq).
Presente na solenidade de inauguração, o coordenador executivo do Ipben, Prof. Dr. Nelson Stradiotto,
relembrou o início do processo para viabilização do instituto, em 2009, e o caminho percorrido até a sua implantação. Conforme o docente, foram investidos R$ 9,6 milhões na construção de nove laboratórios pelo governo do Estado de São Paulo, sendo um central localizado no município de Rio Claro (R$ 2,7 milhões) e oito associados instalados nos campi de Assis (R$ 300 mil), Araraquara (R$ 1,2 milhão), Botucatu (R$ 1,2 milhão), Guaratinguetá (R$ 900 mil), Jaboticabal (R$ 1,2 milhão), Ilha Solteira (R$ 900 mil), São José do Rio Preto (R$ 900 mil) e Rio Claro (R$ 300 mil).
O Ipben tem como principais áreas de pesquisa: biomassa para bioenergia; produção de
bicombustíveis; utilização de biocombustível em motores; biorrefinaria, alcoolquímica oleoquimica e sustentabilidade socioeconômica e ambiental.
Painel de mercado
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O Setor Elétrico / Dezembro de 2014
Debates polêmicos marcam seminário em Santos (SP) Consequências da MP 579, bandeiras tarifárias e preço da energia foram os principais temas discutidos durante a 21ª edição do Seminário Nacional de Distribuição de Energia
Crédito: Lígia Guariniello
Elétrica (Sendi)
Para Márcio Zimmermann, do MME, sem MP 579, o preço da energia seria bem mais elevado.
“O setor elétrico não é para amadores”. Esta foi uma das declarações do secretário executivo do
Ministério de Minas e Energia, Marcio Zimmermann, durante o XXI Seminário Nacional de Distribuição de Energia Elétrica (Sendi), realizado em novembro na cidade de Santos (SP). Em uma das palestras mais esperadas, Zimmermann afirmou que o setor elétrico é bastante complexo com grandes desafios e que tem o compromisso de buscar a melhoria contínua do sistema.
De acordo com o secretário, caso a MP 579 não existisse, nesse ano hidrológico ruim, o custo da energia
no País poderia ter sido 98% maior. “O mundo gera por ano 70% de térmica. Nós brasileiros entrarmos em depressão porque, em um ano hidrológico ruim, geramos 23% de térmica, eu acho que não tem sentido”, completou. Para o secretário, no entanto, o equilíbrio da matriz renovável é uma busca permanente do setor.
Em sua apresentação, Zimmermann afirmou ainda que um país como o Brasil, que tem que dobrar a sua
capacidade de geração, de transporte, de distribuição de energia entre 15 e 20 anos é um “senhor desafio”. “E por isso eu cumprimento o setor de distribuição por estar na busca desse propósito e por manter vivo esse seminário que busca a melhoria contínua do profissional técnico”, completou.
O presidente da Abradee, Nelson Leite, apresentou o panorama vivido pelas distribuidoras,
destacando a necessidade de reversão da atual crise financeira. “Se não tivéssemos recebido recentemente R$ 19 bilhões em aportes para investimentos, dos quais 37% destinaram-se a custos extraordinários, muitas distribuidoras teriam quebrado”, argumentou. Leite ressaltou a importância da revisão do WACC de investimentos para o setor, alternativa que manteria a rentabilidade dos negócios e teria impacto reduzido na tarifa de energia. Ao tratar do quarto ciclo de revisões tarifárias, referiu-se a redução média da parcela B (direcionada as distribuidoras). “Nos últimos anos a participação da área de distribuição da parcela foi reduzida de 45% para 22%, sendo que 13% da arrecadação ficam comprometidos com custos essenciais da atuação”, disse.
O diretor-geral da Agência Nacional de Energia Elétrica, Romeu Rufino, reafirmou a necessidade de
uma nova análise macroeconômica para a recuperação financeira das empresas. Para ele, o processo de
O Setor Elétrico / Dezembro de 2014
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reestruturação das concessionárias pode dar início a uma prática de atenuação da regulação, a exemplo do que acontece em países da Europa. “Temos a ideia de estimular um nível maior de governança para as companhias com a diminuição da ação regulatória”, sinalizou. Contudo, o executivo foi taxativo ao abordar as bandeiras tarifárias estabelecidas para janeiro de 2015, referindo-se às diferentes proporções que o tema tem tomado nas distribuidoras. “Não podemos acreditar que a solução para a recuperação do mercado está limitada à tarifa”, concluiu.
O Sendi foi coordenado pela primeira vez
pelo Grupo CPFL em parceria com a Associação Brasileira das Distribuidoras de Energia Elétrica (Abradee). Durante a cerimônia de encerramento, o presidente da CPFL Paulista e CPFL Piratininga, Luis Henrique Ferreira Pinto, destacou o alto nível da programação apresentada no seminário. “Testemunhamos em todos os debates e sessões técnicas o quão desenvolvido é o setor de distribuição elétrica”, afirmou. Antônio Carlos Cyrino, coordenadorexecutivo do evento também comemorou o sucesso do evento e ressaltou o desafio de promover o encontro em momento desfavorável às distribuidoras. “São nesses momentos que nós conseguimos a força adicional para superar as incer tezas do cenário”, ponderou.
Trabalhos técnicos premiados
Nesta edição, 850 trabalhos foram inscritos,
dos quais 240 foram selecionados para serem apresentados em sessões técnicas e 77 em formato de pôster. As apresentações voltadas para área técnica representaram 68% das inscrições, sendo os três principais assuntos em quantidade de trabalhos: redes de distribuição de até 34,5 kV, redes inteligentes e novas tecnologias e eficiência energética e educação de uso.
O trabalho de Leandro Forti (AES Sul), sobre
“Inovação no sistema de contenção de equipamentos com óleo”, foi o grande vencedor. Na sessão pôster, Juliano Garcia Campos (CPFL Paulista) foi premiado com a melhor exposição abordando o tema “Sistema de ar-condicionado com termo acumulação na ponta – Case CTI Eficiência Energética”.
Painel de produtos
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O Setor Elétrico / Dezembro de 2014
Novidades em produtos e serviços voltados para o setor de instalações de baixa, média e alta tensões.
Painéis elétricos TTA/PTTA
Eletrocalhas aramadas
www.vrpaineis.com.br
www.valemam.com.br
A VR Painéis destaca os seus painéis elétricos de baixa e de média
A Valemam apresenta sua nova linha de eletrocalha aramada chamada
tensão e de automação com certificação TTA/PTTA (totalmente e parcialmente
de Sharkbone. Com aberturas laterais desenvolvidas para facilitar o
testados, respectivamente, de acordo com a norma ABNT NBR IEC 60439-1).
aterramento de toda a instalação da eletrocalha aramada, o conceito
Em especial, a VR Painéis apresenta as suas soluções em cubículos de 24 kV e
“Sharkbone” possibilita todas as articulações necessárias para a distribuição
36 kV, fabricadas sob licença da Sarel Itália.
de cabos de dados e de elétrica em escritórios, data centers, ambientes de
telecomunicação, indústrias e petroquímicas.
Os cubículos apresentam capacidade de curto-circuito de 20 kA/1s
e corrente de pico de 40 kA/ 50 kA. Com grau de proteção IP 2X / 3X, os
produtos contam com as seguintes características técnicas: corrente nominal
específico a não ser uma chave allen e um arco de serra para sua modelação.
para arco interno de 16 kA/1 s, corrente do barramento principal de 1.000 A e
Basta dobrar o aramado no sentido desejado e fixá-lo no local por meio de perfis
frequência nominal de 50 Hz/60 Hz.
19 x 38 com vergalhões (aéreo) ou parafusos e buchas (piso elevado).
De acordo com a empresa, a linha Sharkbone não necessita de ferramental
A linha Sharkbone, conforme explica a Valemam, foi desenhada
inspirando-se na espinha de um peixe. Todo o passo a passo para a instalação da eletrocalha pode ser encontrado no site Os cubículos blindados são certificados em conformidade com a norma ABNT NBR 62271:2000.
da empresa: www.valemam.com.br. O formato da eletrocalha Sharkbone permite que ela se equilibre sem auxílio de acessórios.
Interface Homem Máquina
Projetor em Led
www.dakol.com.br
www.wetzel.com.br
A Dakol está lançando as Interfaces Homem Máquina (IHMs) da linha
A nova linha de iluminação de alto desempenho da Wetzel é composta por
eTOP500G, próprias para operação em ambientes externos e sob as
projetores e balizadores com Leds. As luminárias, segundo a empresa, são
mais severas condições. De acordo com a empresa, as IHMs apresentam
opções sustentáveis que proporcionam maior economia de energia e longa vida
certificações DNV, ATEX Zone 2/22, UL Class I Div 2, proteção IP 69K e operam
útil em comparação a sistemas convencionais.
em temperaturas de -20 °C a +60 °C.
temperado, aletas dissipadoras de calor na parte posterior e driver acoplado (IP 67).
Os modelos de lançamento possuem duas entradas ethernet, duas
Uma das novidades é o projetor M01, que apresenta visor em policarbonato ou vidro
entradas USB, entrada para cartão SD e operam com o software JMobile.
Com fixação por meio de parafusos pelo suporte, o projetor é indicado para iluminação de
Estão disponíveis com display de vidro robusto de 7” e 15", de alto brilho
fachadas, de exposições, estacionamentos, campos esportivos, entre outras aplicações.
(400 Cd/m2 e 1.500 Cd/m²) e alta resolução, com backlight de Led totalmente
dimerizável, oferecendo boa nitidez.
apresenta grau de proteção IP 65, baixo custo de manutenção e cinco anos de garantia.
Os produtos são projetados para serem utilizados em ambientes adversos
Já o projetor de embutir, indicado para aplicações em postos de combustível, Por fim, a luminária balizadora é encontrada com visor em policarbonato
e ao ar livre, e sua superfície de vidro passa por um tratamento de “bonding”
nas cores amarela, azul, branca, verde e vermelha. Com elevada resistência a
(fusão com o display) e anti-reflexo que conferem uma boa performance ótica.
impactos, o produto conta com quatro entradas para eletrodutos com rosca BSB 3/4, grau de proteção IP 65, sendo indicado para aplicações em áreas de circulação, jardins, parques, estacionamentos, etc.
Como diferencial, visando eliminar ativações falsas, o display de vidro extremamente durável exige o toque humano, mostrando-se altamente confiável e resistente.
Os produtos proporcionam redução de até 70% do consumo de energia em comparação às lâmpadas convencionais.
Painel de normas
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O Setor Elétrico / Dezembro de 2014
Notícias sobre normalização, regulamentação, certificação e padronização envolvendo o setor elétrico brasileiro.
Aneel aprova resolução que trata dos leilões de ajuste para compra de energia elétrica Em reunião realizada no dia 16 de dezembro, agência também aprovou a Resolução Conjunta Aneel/Anatel, que dispõe sobre o compartilhamento de postes entre distribuidoras de energia elétrica e prestadoras de serviços de telecomunicações
A Agência Nacional de Energia Elétrica (Aneel) aprovou em reunião pública realizada no dia 16 de dezembro a alteração da Resolução Normativa Nº
411, de 2010, que trata dos leilões de ajuste para compra de energia elétrica. Conforme a decisão, os leilões poderão ser realizados após autorização da agência e o preço inicial de cada produto corresponderá ao valor mínimo do Preço de Liquidação de Diferenças (PLD) vigente no ano de realização do cer tame.
Foi decidido também que o montante anual de energia contratado em leilões de ajuste por distribuidores não poderá exceder a 5% da respectiva
carga total contratada, definida pelo montante total de contratos registrados na Câmara de Comercialização de Energia Elétrica (CCEE) no ano anterior ao que o leilão for efetuado.
O leilão de ajuste contará com dois produtos: contratos de suprimentos de três meses e contratos de seis meses, ambos com início de suprimento
no primeiro dia do próximo ano. O cer tame está previsto para acontecer em 15 de janeiro e a CCEE poderá, excepcionalmente, publicar o edital em prazo inferior a 30 dias.
Compartilhamento de postes
A reunião pública realizada no dia 16 de dezembro também aprovou a Resolução Conjunta Aneel/Anatel, que dispõe sobre o compar tilhamento de
postes entre distribuidoras de energia elétrica e prestadoras de serviços de telecomunicações. O texto do regulamento conjunto entre as duas agências reguladoras já havia sido aprovado dias antes pelo Conselho Diretor da Anatel.
A resolução conjunta estipulou o valor de R$ 3,19 como preço de referência do ponto de fixação para o compar tilhamento de postes a ser utilizado
nos processos de resolução de conflitos entre distribuidoras de energia elétrica e prestadores de serviços de telecomunicações, tendo como referência a data de publicação do regulamento.
A Aneel e a Anatel esperam com esta norma reduzir as barreiras de acesso aos pontos de fixação dos postes para as prestadoras de serviços de
telecomunicações, favorecendo a competição neste mercado. As agências reguladoras acreditam também poder combater, com esta medida, a ocupação desordenada dos postes, que representa riscos à segurança da população e compromete os níveis de qualidade e a continuidade dos serviços prestados pelas distribuidoras de energia elétrica.
O Setor Elétrico / Dezembro de 2014
17
Ministério de Meio Ambiente lança chamada púbica para analisar consumo de prédios públicos Chamada ficará aberta até o dia 27 de fevereiro e convoca instituições públicas para enviar dados de consumo energético dos edifícios que ocupam. Informações são confidenciais e serão usadas para identificar padrão de consumo
O Ministério do Meio Ambiente (MMA) lançou chamada pública para analisar o consumo de energia em prédios das administrações federal, estaduais e municipais. Aberta até o dia 27 de fevereiro de 2015, a medida convoca as instituições públicas para enviar dados de consumo energético dos edifícios que ocupam. As informações enviadas são confidenciais e serão usadas para identificar o padrão de consumo das edificações públicas. Além disso, a chamada tem o objetivo de medir o quanto o investimento em eficiência poderá contribuir para a redução das emissões de gases de efeito estuda pelo setor. Conforme o ministério, a meta é receber dados de 300 edifícios. Serão selecionados 20 prédios com baixo desempenho energético e cujas instituições apresentem compromisso com a implementação de medidas de conservação de energia a fim de serem auditadas detalhadamente. Os edifícios escolhidos terão instalados medidores trifásicos de sinal remoto para emitir informações precisas de consumo energético. Os técnicos que atuam nesse prédio receberão também capacitação em gestão e uso dos aparelhos. O objetivo da ação é contribuir com a economia de até 4 milhões de MWh de eletricidade nos próximos 20 anos, além de reduzir as emissões de gases de efeito estufa em até 2 milhões de toneladas de carbono equivalente (tCO2eq). Para participar da chamada, as instituições devem preencher o formulário e enviá-lo para o e-mail pnudlicitacoes@undp.org. São necessárias as seguintes informações: contas de energia dos últimos 12 meses, área útil do edifício, número de ocupantes e dados de contato, como e-mail e telefone da pessoa responsável dentro da instituição. A chamada pública faz parte do projeto Transformação do Mercado de Eficiência Energética no Brasil, executado pelo MMA em parceria com o Programa das Nações Unidas para o Desenvolvimento (Pnud) e financiado pelo Fundo Global para o Meio Ambiente (GEF, na sigla em inglês).
Painel de normas
18
O Setor Elétrico / Dezembro de 2014
ABNT publica 11 normas para setor elétrico
Instalações elétricas em unidades
Isoladores poliméricos para uso interno
Isoladores poliméricos para alta tensão
marítimas
e externo
para uso externo e interno
A ABNT NBR 15643:2014, intitulada
Sob o título de “Isoladores poliméricos para alta
(ABNT) publicou no dia 18 de dezembro a
“Isoladores poliméricos para uso interno e
tensão para uso externo e interno – Ensaio de
ABNT NBR 61896-6: 2016. Trata-se da sexta
externo com tensão nominal acima de 1000
trilhamento e erosão, pelo método da roda de
par te da norma intitulada “Unidades marítimas
V – Ensaios de projeto”, foi publicada no último
trilhamento e pelo ensaio de 5000 h”, a norma
fixas e móveis - Instalações elétricas” e contém
dia 10 de dezembro. O documento é aplicável
ABNT NBR 16326:2014 foi publicada no dia 1º de
disposições relativas às instalações elétricas em
aos isoladores poliméricos cujo corpo isolante
dezembro. O documento é aplicável a isoladores
unidades oceânicas fixas e móveis, utilizadas na
consiste em um ou vários materiais orgânicos
poliméricos cujo corpo isolante consiste em um ou
indústria oceânica de petróleo, com a finalidade
e diz respeito tanto ao isolador polimérico com
vários materiais orgânicos, incluindo isoladores
de perfuração, produção, processamento
núcleo sólido quanto ao isolador polimérico oco.
com núcleo sólido e isoladores ocos. Estes
A Associação Brasileira de Normas Técnicas
e armazenamento, incluindo oleodutos e
equipamentos são empregados em linhas aéreas e
gasodutos, estações de bombeamento,
Isolador polimérico tipo pino para
em equipamentos para uso interno e externo, com
estações de lançamento ou recebimento de
redes com cabos cobertos fixados em
uma tensão nominal superior a 1000 V.
pigs, estações de compressão e monoboias de
espaçadores
ancoragem.
A ABNT publicou nos dias 2 e 3 de dezembro
Isoladores compostos
as partes 2 e 1, respectivamente, da norma ABNT
Divulgada pela ABNT no dia 21 de novembro, a ABNT
Isoladores para alta-tensão para uso
NBR 16327: 2014, que se refere ao isolador
NBR 16323:2014 apresenta uma análise do risco
sob condições de poluição
polimérico para redes com cabos cobertos fixados
representado pelos fatores que influenciam a formação
em espaçadores para tensões acima de 1000 V.
de uma fratura frágil em isoladores compostos, que na
par tes da norma ABNT IEC/TS: 2014, que é
A parte 2 estabelece os valores numéricos das
maior parte dos casos operam carregados no modo de
uma especificação técnica aplicável à seleção de
características elétricas e mecânicas dos isoladores
tração (isoladores de suspensão e de ancoragem). O
isoladores para sistemas de corrente alternada
poliméricos tipo pino e indica as dimensões
documento fornece ainda diretrizes para reduzir o risco
e à determinação de suas dimensões principais
necessárias para a sua intercambiabilidade. Já parte
de fratura frágil quando em serviço.
para serem usadas em sistemas de alta tensão
1 institui as características elétricas e mecânicas de
sob condições de poluição. Publicada no dia
isoladores poliméricos tipo pino e os métodos de
Atmosferas explosivas
1º de dezembro de 2014, a par te 2 refere-se
ensaio para verificar estas características.
Também publicada no dia 21 de novembro, a parte
No mês de dezembro foram publicadas três
especificamente a isoladores de porcelana e
29-4 da norma ABNT NBR IEC 60079:2014, sobre
de vidro para sistemas de corrente alternada.
Fios e cabos elétricos
atmosferas explosivas especifica os requisitos de
Publicada no dia 15 de dezembro, a par te 1
Publicada no dia 1º de dezembro, a ABNT NBR
desempenho de um equipamento para detecção e
traz as definições e os princípios gerais. Já a
10301:2014 estabelece um método de ensaio
medição de gases ou vapores inflamáveis em ar,
par te 3, publicada no dia 16 de dezembro, trata
e os requisitos de resistência ao fogo para fios
por meio da medição da absorção espectral em um
de isoladores poliméricos para sistemas de
e cabos elétricos, que sejam classificados como
caminho ótico extenso, variando tipicamente de um
corrente alternada.
resistentes ao fogo.
metro até alguns quilômetros.
Painel de empresas
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O Setor Elétrico / Dezembro de 2014
Um giro pelas empresas que compõem o setor elétrico brasileiro.
Grupo Legrand inaugura showroom especializado em soluções para data centers Showroom integrou em um único ambiente diversos produtos do portfólio do Grupo Legrand, tais como equipamentos da área de gerenciamento de cabos (eletrocalhas), nobreaks e racks
O Grupo Legrand inaugurou um showroom
especializado em soluções para data centers no prédio da SMS, marca da companhia, situada em Diadema (SP). Durante o evento de inauguração, foram lançados dois produtos: os nobreaks trifásicos Keor HP e Keor T.
Além dos lançamentos, os par ticipantes
puderam conferir diversos outros produtos do Grupo Legrand, tais como: a linha de nobreaks de 1 kVA a 800 kVA; e o por tfólio de produtos de pequeno por te, formado pelos estabilizadores com potência que vão de 300 VA a 2000 VA, pelo módulo isolador de 500 VA e os nobreaks line interativos com potências de 600 VA até 3200 VA.
Segundo a gerente de comunicação da SMS,
Gisela Magni, com o objetivo de demonstrar aos clientes, parceiros e profissionais da área toda a solução para data centers, o showroom integrou
Showroom está localizado no prédio da SMS, marca do Grupo Legrand.
em um único ambiente diversos produtos do por tfólio do Grupo Legrand, tais como equipamentos da área de gerenciamento de cabos (eletrocalhas), nobreaks, racks, etc. Ainda conforme a gerente, o showroom atrairá pessoas do setor e clientes da marca, que poderão trocar experiências, enriquecendo a relação do Grupo com os profissionais deste segmento.
Painel de empresas
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O Setor Elétrico / Dezembro de 2014
AES Eletropaulo investe R$ 80 milhões em aperfeiçoamento de serviço ao cliente Parte do montante foi dispendida na implantação de softwares para diagnóstico de falhas e sugerem melhores manobras na rede
A AES Eletropaulo investiu cerca de R$ 80
milhões em projetos do programa Inova, que tem o desafio de otimizar a produtividade dos serviços e contribuir com a qualidade do atendimento ao cliente. Um destes programas é a implantação dos softwares OMS (Outage Managment System), DMS (Distribuition Managment System) e MWM (Mobile Workforce Managment), que funcionam integrados e permitem diagnóstico de falhas, sugerem melhores manobras na rede e destacam até a equipe de campo adequada, por expertise e localização, para atender à ocorrência. Só nesta etapa foram investidos R$ 30 milhões.
De acordo com a AES Eletropaulo, durante todo o ano
de 2014, gradualmente, as informações dos 6,7 milhões de clientes foram inseridas neste novo sistema. Assim, na
A partir de dezembro, a AES Eletropaulo começou a atuar em parceria com o Centro Integrado de Comando e Controle.
atualidade, no momento de uma determinada ocorrência, já é possível localizar e enviar a equipe específica para aquele serviço, contribuindo para evitar o deslocamento de técnicos que não poderão resolver uma determinada ocorrência. Para facilitar a comunicação com o novo sistema, a concessionária também está substituindo os PDAs (computadores de mão) das equipes de campo por smartphones.
Em janeiro de 2015, a concessionária dará continuidade ao Inova investindo no call center e nas lojas a fim de agilizar seu atendimento. A distribuidora será a
primeira do país a contar com as novas versões dos softwares CRM e ERP, da SAP. Nesta próxima fase do programa serão investidos R$ 50 milhões, com o objetivo de diminuir em 10% o tempo médio de atendimento em seus canais de relacionamento.
Parceria com o Centro Integrado de Comando e Controle (CICC)
A partir de dezembro, a AES Eletropaulo já começou a atuar em parceria com o Centro Integrado de Comando e Controle (CICC), iniciativa criada para a Copa do
Mundo com o objetivo de monitorar a cidade de São Paulo e que reúne em um só local as polícias Militar e Civil, a CET, a Defesa Civil, a CPTM, a Sptrans, a Sabesp, e o Metrô, além da própria Eletropaulo.
Fisicamente reunidas, as companhias integram as informações dos serviços prestados por elas, propiciando um controle mais eficiente sobre a cidade. A AES
Eletropaulo auxilia nesta empreitada, por exemplo, com informações vindas de seus radares do Centro de Previsão de Tempo e Estudos Climáticos, e de 11 estações meteorológicas espalhadas por sua área e concessão. Com as previsões realizadas pelos equipamentos das distribuidoras, as outas empresas presentes no CICC podem planejar a logística de suas equipes.
Cemig fecha contrato de R$ 700 milhões com a Holcim Acordo prevê o fornecimento de energia elétrica até 2022 para duas plantas da empresa do setor de cimento, concreto e agregados
A Companhia Energética de Minas Gerais assinou no início do mês de dezembro de 2014 um acordo com a Holcim, empresa que atua no setor de cimento,
concreto e agregados. O contrato de R$ 700 milhões prevê o fornecimento de energia elétrica até 2022 para o abastecimento das plantas da empresa nos municípios de Pedro Leopoldo e Barroso, localizados no Estado de Minas Gerais. Em volumes de energia crescentes, o montante distribuído pela Cemig chegará a superar o patamar de 55 MW médios.
De acordo com a Cemig, a Holcim atua na expansão da planta de Barroso desde 2012, com investimentos de cerca de R$ 1,4 bilhão e com obras previstas para
serem terminadas em setembro de 2015. A expectativa é de que a capacidade produtiva do empreendimento suba de 1, 3 milhões de toneladas para 3,6 milhões de toneladas de cimento por ano e que consumo de energia se eleve em aproximadamente 60% a partir de 2015.
Por meio dessa negociação, a Cemig garantirá energia para todas as unidades operacionais da Holcim instaladas em Minas Gerais até o prazo estipulado em
contrato, contribuindo para a expansão e ampliação de capacidade produtiva da empresa e, consequentemente, o aumento de sua competitividade no mercado.
Painel de empresas
24
CPFL entrega cerca de 22 mil equipamentos mais eficientes para seus clientes Medida faz parte do projeto CPFL na Comunidade, dentro do Programa de Eficiência Energética da empresa, e consumiu aproximadamente R$ 19 milhões em investimentos
Como parte do projeto CPFL na Comunidade, dentro do Programa
de Eficiência Energética, as distribuidoras do Grupo CPFL Energia entregaram, no ano de 2014, 22.950 novos equipamentos mais eficientes, entre geladeiras, chuveiros, lâmpadas Led e aquecedores solares, para os clientes de baixo poder aquisitivo em suas áreas de concessão no Estado de São Paulo. Esta medida consumiu aproximadamente R$ 19 milhões em investimentos distribuídos nos 306 municípios atendidos pelas concessionárias, conforme aprovado pela Agência Nacional de Energia Elétrica (Aneel).
Com essas ações de eficiência energética, conseguiu-se economizar
10.076 MWh. Tal montante seria o bastante para fornecer energia elétrica a mais de 50 mil clientes residenciais, com consumo médio de 200 kWh mensais, durante um mês. Se se levar em conta só a área atendida pelas distribuidoras CPFL Paulista e CPFL Piratininga (261 cidades) evitou-se a emissão de mais de 10 mil toneladas de CO2.
De acordo com o gerente de Eficiência Energética da CPFL Energia,
Luiz Carlos Lopes Júnior, além da entrega de equipamentos mais eficientes, com o objetivo de promover o consumo consciente, a empresa realiza ainda eventos nos municípios, com atividades educativas para a população. “Assim, ampliamos nosso relacionamento com as comunidades, conscientizando que a energia elétrica é essencial ao bem-estar das pessoas e ao desenvolvimento da sociedade”, destaca.
Desenvolvido desde 1999, o Programa de Eficiência Energética da CPFL
promove o combate ao desperdício, ampliando a reflexão de que utilizar a eletricidade de forma sustentável é vital para o futuro da humanidade. Os recursos do programa provêm do valor arrecadado nas contas de energia elétrica. Esse dinheiro volta para a sociedade através de projetos que buscam conscientizar a população sobre o consumo racional de energia elétrica.
Apoio
25
CONJUNTOS DE MANOBRA E CONTROLE DE POTÊNCIA Luiz Felipe Costa
26
Capitulo XII – Conjuntos de manobra e controle resistentes aos efeitos de um arco interno – Descritivo
• Ensaios de verificação de desempenho em condições de arco devido à falha interna • Classificação de um CMCP de BT quanto ao evento de um arco interno • Conclusões
INSPEÇÃO DE INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Marcus Possi
34
Capítulo XII – Formas de ação e de cobrança e resultados esperados
• Formas de ação • Profissionais em ação • Mercado em ação • Forma de cobrança • Os resultados mais que esperados
MANUTENÇÃO DE TRANSFORMADORES Marcelo Paulino
38
Capítulo XII – Uso de monitoramento on-line de transformadores para avaliação da condição do ativo
• Estrutura básica de um sistema de monitoramento • Subsistemas e partes componentes monitorados • Protocolos de comunicação
ATERRAMENTO DO NEUTRO Paulo Fernandes Costa Capítulo VI – Transformadores de aterramento – Parte II
• Funcionamento do transformador de aterramento em “zigue-zague” • Determinação da reatância de sequência zero do transformador de aterramento • Exemplo de dimensionamento de transformador de aterramento • Soluções
46
Fascículos
• Introdução
Conjuntos de manobra e controle de potência
Apoio
26
Capítulo XII Conjuntos de manobra e controle resistentes aos efeitos de um arco interno - Descritivo Por Luiz Felipe Costa*
Em continuidade ao tema abordado nos dois
Na segunda edição do documento da IEC
capítulos anteriores, este trabalho tratará, a
não existia nenhuma diferenciação quanto ao
seguir, do descritivo técnico e, posteriormente,
tipo de acessibilidade de pessoas, visto que,
apresentará uma conclusão sobre o assunto.
por definição, os conjuntos de manobra e
controle de potência (CMCP) de baixa tensão
O relatório técnico IEEE Std C37.20.7 traz os
seguintes objetivos e características:
(BT) não preveem a operação ou, a princípio, a
• Orientar a forma de ensaiar um conjunto de
aproximação
de
pessoal
que
não
seja
autorizado. Porém, na terceira edição, apesar de
manobra e controle de baixa tensão (BT) nas
ter sido mantido que este ensaio se aplica para
condições de arco elétrico, que ocorra no ar,
CMCP definido pela IEC 61439-2 (equipamentos
dentro dele mesmo, devido a uma falha interna;
previstos para operação por pessoas advertidas
• Avaliar a capacidade deste equipamento em
e/ou
limitar os riscos de ferimentos a seres humanos,
acessibilidade restrita, a possibilidade de o local
danos ao próprio conjunto e continuidade de
de instalação do conjunto ter, também, acesso
operação após a ocorrência de arco elétrico
não restrito, ou seja, acessível a pessoas comuns
devido a uma falha interna;
– inadvertidas (classificação BA1 da tabela 18 da
• Aplicável, a princípio, aos conjuntos de
norma ABNT NBR 5410).
potência fabricados e montados conforme a IEC
61439-2;
de pedaço de pano de algodão preto, com uma
• O desempenho do conjunto diante dos efeitos
densidade de aproximadamente 150 g/m2 para
de um arco interno só é garantido para condições
condição de pessoal autorizado, foi incluída,
em que portas e tampas estejam devidamente
também, a densidade de 40 g/m2. Eles devem
fechadas e travadas. Ou seja, não se aplica para
ser montados de modo que os cortes de suas
as situações de intervenções e/ou manobras
bordas não apontem para o objeto sob ensaio.
qualificadas),
foi
incluída,
além
da
Assim, além dos indicadores de queima feitos
que demandem abertura de qualquer cobertura
Os indicadores verticais lembram uma “caixa”,
(tampa ou porta).
pois possuem uma armação de aço em todo seu
Apoio
27
entorno, de modo a evitar que um indicador vertical possa
do indicador vertical de queima para verificação dos efeitos
inflamar os outros próximos. A Figura 1 mostra o modelo
térmicos dos gases quentes liberados durante o ensaio.
No entanto, em qualquer tipo de acessibilidade (restrita
ou não), a distância a ser adotada para o posicionamento dos indicadores verticais (não existe a exigência de uso de indicadores horizontais) para a verificação dos efeitos térmicos dos gases, em relação ao conjunto de manobra, foi mantida em 300 mm (+/- 30 mm) até uma altura máxima de dois metros (+/- 50 mm). Figura 1 – Dispositivo de aterramento rápido para redução dos efeitos devido a um arco interno em um CMCP de BT.
Os indicadores devem ser, preferencialmente, dispostos
em uma configuração similar à de um tabuleiro de xadrez, de
Figura 2 – Sequência de operação do dispositivo de aterramento rápido para redução dos efeitos de um arco interno.
Conjuntos de manobra e controle de potência
Apoio
28
30
30
Em cada posição o arco será iniciado por um fio
metálico conectado entre todas as fases. O relatório técnico, descrito na IEC TR 61641, define o diâmetro do fio conforme o arranjo de ensaio. Na sua tabela 1, reproduzida na Tabela 1 a seguir, fornece o diâmetro do fio em função da corrente eficaz presumida de curto-circuito para condições sem dispositivo limitador de corrente. Quando
150
existir dispositivo limitador (teste com corrente condicional de curto-circuito), a IEC pede para escolher o fio em função da corrente de corte (valor de crista da corrente passante), conforme a tabela 2 da mesma IEC, reproduzida também na 150
Tabela 2 deste trabalho. O fio para início do arco deve ser colocado dentro do compartimento a ser ensaiado em um Dimensões em mm
Figura 3 – Indicador para verificação dos efeitos térmicos dos gases, conforme a IEC/TR 61641.
modo a cobrir de 40% a 50% da área associada à superfície
ponto acessível e de modo que os efeitos do arco resultante sejam capazes de produzir a máxima solicitação. Tabela 1 – Seção do fio de cobre usado no ensaio de verificação de CMCP de BT sem dispositivo limitador de corrente
arco interno em
sob ensaio. Porém, nos casos em que, com certeza, não há possibilidade de escape de gases quentes de uma parte da superfície de um conjunto, os indicadores não precisam ser montados nesta região. Essa montagem deve ser feita em estruturas com uma extensão prolongada em pelo menos 300 mm, de modo a se considerar a possibilidade de escape
Corrente presumida de ensaio kA (valor Eficaz)
Seção do fio
I ≤ 25
0,75
25 < I ≤ 40
1,0
I > 40
1,5
mm2
de gases quentes a 45º a partir do conjunto. A Figura 4 Tabela 2 – Seção do fio de cobre usado no ensaio de verificação de CMCP de BT com dispositivo limitador de corrente
mostra o arranjo dos indicadores para a realização de um ensaio.
arco interno em
Corrente passante
Seção do fio
kA (valor de crista)
mm2
I ≤ 10
0,2
10 < I ≤ 30
0,5
30 < I ≤ 50
0,8
50 < I ≤ 70
0,9
70 < I ≤ 90
1,1
Para um conjunto de manobra e controle de BT, as seis
posições básicas a serem ensaiadas para a condição de um arco interno, se aplicável, seriam conforme a IEC TR 61641 e indicados na Figura 5: 1. Lado de alimentação de uma unidade funcional de entrada; 2. Lado de carga de uma unidade funcional de entrada; 3. Barramento principal; 4. Barramento de distribuição; Figura 4 – Arranjo dos indicadores verticais para verificação dos efeitos térmicos dos gases.
5. Lado de alimentação de uma unidade funcional de saída; 6. Lado de carga de uma unidade funcional de saída.
Apoio
29
Conjuntos de manobra e controle de potência
Apoio
30
I - Abertura dos dispositivos de alívio de pressão (“flaps”).
Figura 5 – Posições a serem verificadas quanto à possibilidade de um arco interno.
Para o arranjo de ensaio de conjuntos de manobra e
controle de BT, não existe, dentro da IEC, a obrigação de
II - Continuação do processo de redução da pressão interna pela emissão de gases.
simulação da sala onde ele será instalado.
Os ensaios de verificação de desempenho em condições
de arco devido à falha interna devem ser feitas na tensão de operação nominal (Ue). O fabricante pode escolher entre três valores de corrente de curto-circuito para o ensaio de verificação do CMCP sob condições de arco: a de arco autoextinguível (Ips_arc), a permitida para condições de arco (Ip_arc ) e a condicional (Ipc_arc). O valor a ser declarado pelo fabricante para qualquer uma das correntes anteriores pode ser menor do que o valor nominal da corrente suportável de curta duração (Icw).
O fio de ignição do arco deve ser conectado entre as
partes vivas acessíveis, conforme a distância mais curta
III - Fase térmica (duração total do ensaio igual a 300 milissegundos).
possível. Sendo que a isolação sólida aplicada sobre os condutores não pode ser destruída, removida ou perfurada, ou seja: não se pode iniciar uma falha em uma zona
Figura 6 – Ensaio de arco interno em um CMCP de BT.
protegida contra ignição de arco.
A Figura 6 mostra alguns momentos de um ensaio de
conjunto de manobra e controle de BT pode apresentar
verificação de suportabilidade a um arco interno no lado de
zonas ensaiadas para os efeitos de uma falha interna ou
alimentação de uma unidade funcional de entrada de um
zonas livres de ignição de um arco. Uma zona ensaiada
CMCP de BT.
para condições de arco (“Arc Tested Zone”, antiga “Arc
A IEC, segundo a IEC TR 61641, entende que um
Apoio
31
Proof Zone”) é caracterizada como a parte de um circuito de um conjunto em que se pode aplicar um fio de ignição e se atender aos critérios de avaliação de desempenho no caso de falha. A zona protegida contra ignição de arco (“Arc Ignition Protected Zone”, antiga “Arc Free Zone”) é a região do CMC em que não é possível aplicar um fio de ignição de arco nos circuitos de potência sem a destruição do material isolante sobre os condutores. Esta condição se aplica, por exemplo, para barramentos cujas barras são separadas por barreiras isolantes ou isoladas em material epóxi ou com outro tipo de cobertura isolante sólida (por exemplo: material termocontrátil).
Na Figura 7 são apresentadas duas possibilidades
construtivas para o lado dos barramentos de uma unidade funcional quanto a abordagem relativa à ocorrência de um arco interno. Como a primeira imagem mostra barras nuas, seria necessário ensaio para verificação se são atendidos os requisitos para considerar esta zona como ensaiada para falha interna. Na segunda imagem se tem, para a mesma zona, barras com cobertura isolante sólida; o que nos permite considerar como zona livre de ignição de arco.
a) Ensaiada
b) Protegida
Figura 7 – Possibilidades de zonas relativas à ocorrência de um arco interno no lado dos barramentos de uma unidade funcional.
Conjuntos de manobra e controle de potência
Apoio
32
As barreiras isolantes devem garantir um grau de
proteção IP3XD, enquanto a isolação sólida deve ter um
[1] No caso de proteção só de pessoas (Classe A):
grau IP4X.
1. Não ocorrer abertura de portas, tampas ou coberturas
(deve ser mantido, pelo menos, o grau de proteção
Uma cobertura isolante para ser considerada sólida,
segundo a IEC TR 61641, precisa ter características de
IP1X);
só poder ser removida com o uso de ferramentas ou pela
2. Não ocorrer arremesso para além dos indicadores de
sua destruição. Ela deve, também, atender aos requisitos
partes que possam causar perigo (as de massa maior que
elétricos, térmicos e mecânicos definidos na norma IEC
60 g);
61439-2. Além disso, é necessário que estes isolantes
3. Não ocorrer perfurações nas paredes de livre acesso;
possam suportar uma tensão de 1,5 vezes o valor de ensaio
4. Não ocorrer queima dos indicadores verticais;
dielétrico associado à tensão nominal de isolamento (Ui) do
5. Manutenção da eficiência do circuito de proteção
conjunto, quando aplicada diretamente sobre a superfície
(aterramento) das partes acessíveis.
do isolante em relação ao condutor associado coberto.
[2] Proteção de pessoas e do CMCP (Classe B). Além
dos cinco critérios para proteção de pessoas, deve ser
No caso de uso de coberturas isolantes sobre os
barramentos condutores, é crítico lembrar que a adição
atendido, também:
de materiais isolantes sobre as barras pode, dependendo
1. Existir o confinamento do arco na “área definida” pelo
do tipo de material e da sua aplicação, vir a afetar a sua
fabricante, associada ao compartimento a ser ensaiado.
capacidade de condução de corrente. Logo, é importante
[2] Proteção de pessoas e do CMCP, com possibilidade
que o usuário defina exatamente quais os requisitos de
de operação limitada posterior (Classe C). Além dos
desempenho esperados quando da especificação de barras
seis critérios listados anteriormente, deve ser atendida,
isoladas para uso em conjuntos de manobra e controle.
também, a seguinte condição:
Cabe ao fabricante demonstrar que o uso destes materiais
7. Permitir a operação de emergência do CMCP onde
isolantes está em conformidade com as normas IEC 61439-1
não ocorreu o arco. Após a interrupção da falta e
e IEC 61439-2.
isolamento ou desmontagem das unidades funcionais da
área atingida, conforme definição do fabricante, deve
A classificação, segundo a IEC TR 61641, de um CMCP
de BT, quanto ao evento de um arco interno, é:
ser possível o uso do restante do conjunto, desde que o menor grau de proteção seja IPXXB e que o CMCP
1. Classe de arco A: o conjunto provê proteção só de pessoas
suporte um ensaio de tensão aplicada igual a 1,5x a sua
por meio de zonas ensaiadas que atendam aos critérios 1 a
tensão operacional (Ue) por 1 minuto.
5 e/ou uso de zonas protegidas de ignição; 2. Classe de arco B: o conjunto provê proteção de pessoas
e do CMCP por meio de zonas ensaiadas que atendam aos
da ocorrência de um arco interno, segundo a IEC TR 61641,
critérios 1 a 6 e/ou uso de zonas protegidas de ignição;
pode ser enquadrado em quatro classes; aplicando-se
3. Classe de arco C: o conjunto provê proteção de pessoas
zonas consideradas como, segundo as suas características,
e do CMCP, além de permitir a operação limitada dele,
ensaiadas para a condição de arco ou livres de ignição.
Assim, um CMCP de BT, analisado a partir da perspectiva
após a falha, por meio de zonas ensaiadas que atendam às
Conclusões
condições 1 a 7 e/ou uso de zonas protegidas de ignição; 4. Classe de arco I: o conjunto provê o risco reduzido de
Não é obrigatório o uso de conjuntos de manobra e
ocorrência de falhas por meio, somente, do uso de zonas
controle de potência em média ou baixa tensão que possuam
protegidas contra a ignição de arco.
características de desempenho diante do fenômeno de arco interno. Porém, apesar de muito remota, a chance de
Os critérios para atender aos requisitos para cada uma
das três primeiras situações mencionadas acima são:
ocorrer tal falha pode existir. Assim, deve existir, por parte do usuário, uma avaliação dos riscos presentes para decidir,
Apoio
33
então, se precisa ou não requerer este tipo de equipamento.
• IEC 61439-1: Low-voltage switchgear and controlgear
A análise deve seguir as orientações presentes na literatura
assemblies – Part 1: General rules; Edition 2.0. International
técnica disponível, como os mencionados nas referências
Electrotechnical Commission, 2011.
bibliográficas.
• IEC 61439-2: Low-voltage switchgear and controlgear
Como a maioria dos conjuntos preparados para condição
assemblies – Part 2: Power switchgear and controlgear
de arco interno, com poucas exceções, não levam em conta
assemblies; Edition 2.0. International Electrotechnical
atividades de intervenção e manutenção por parte dos
Commission, 2011.
usuários, é preciso, sempre, complementar os requisitos de
• IEEE Std C37.20.7: IEEE Guide for Testing Metal-Enclosed
segurança, a fim de garantir a integridade do ser humano.
Switchgear Rated Up to 38 kV for Internal Arcing Faults.
Institute of Electrical and Electronic Engineers; 2007.
Uma forma simples, mas que aumenta muito a segurança
nestes casos, é a instalação, sempre que possível, do
• IEC TR 61641: Enclosed low-voltage switchgear and
CMCP em lugares com acesso restrito a pessoal habilitado
controlgear assemblies – Guide for testing under conditions
ou qualificado. Esta abordagem simples, evitando a
of arcing due to internal fault; Edition 3.0. International
possibilidade de manuseio de equipamentos por pessoas
Electrotechnical Commission, 2014.
comuns, minimiza os riscos de operações incorretas ou
• IEC 62271-4: High-voltage switchgear and controlgear –
indevidas.
Part 4: Handling procedures for sulphur hexafluoride (SF¨)
and its mixtures; Edition 1.0. International Electrotechnical
E, finalmente, ter em mente a importância de seguir as
diretrizes de projeto, instalação, operação e manutenção
Commission, 2013.
definidas para estes equipamentos pelas normas técnicas
• IEC 60529: Degrees of protection provided by enclosures
aplicáveis, instruções dos fabricantes, programas de
(IP Code); Edition 2.2. International Electrotechnical
segurança e literatura técnica aplicável.
Commission, 2013.
Referências • IEC 62271-200: High-voltage switchgear and controlgear – Part 200: AC metal-enclosed switchgear and controlgear for rated voltages above 1 kV and up to and including 52 kV; Edition 2.0. International Electrotechnical Commission, 2011.
*Luiz Felipe Costa é especialista sênior da Eaton. É formado em engenharia elétrica pela Escola de Engenharia da UFRJ e pós-graduado em Proteção de Sistemas Elétricos pela Universidade Federal de Itajubá. FIM Acesse este e outros capítulos do fascículo “Conjuntos de manobra e controle de potência”, em formato PDF, no site www.osetoreletrico.com.br. Dúvidas e outros comentários podem ser encaminhados para redacao@atitudeeditorial.com.br
Inspeção de instalações elétricas
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Capítulo XII Formas de ação e de cobrança e resultados esperados Por Marcus Possi*
Encerramos esta série de artigos com uma
públicos e pelo fato de os profissionais cada vez mais
abordagem dessa nova prática de inspeção, fechando
demandarem de regras e padrões.
o entendimento de como o profissional e o mercado,
dentro de seus tempos, estão para chegar aos resultados
formal, ou a entrega de padrões e modelos de laudos,
necessários.
mas a maturidade chega nesse segmento de forma livre
Muito se discutiu em retardar o início da cobrança
e bem lenta. Não houve concessões de datas de início
Forma de ação
de vigência, assim como o próprio mercado entendeu
Profissionais em ação
que os modelos e padrões não podem ser criados
Tem-se discutido muito a forma de abordagem,
em uma miríade de tipos, classes e usos dos prédios
trabalho e comportamento dos profissionais nessa ação
existentes na cidade.
de vistoria predial. Estes artigos deram muita ênfase à
nossa engenharia elétrica, como previsto, mas, sendo
cenário de 12% dos prédios oficiais registrados
uma questão multidisciplinar, não se pode deixar
com anotação de “vistoriados”, ainda que as
Na data de produção desse artigo, temos um
de comentar esse ponto aqui em apresentação. O
Anotações de Responsabilidade Técnicas (ARTs)
Conselho de Engenharia e Agronomia do Rio de Janeiro,
dos profissionais não correspondam, mas também
assim como o Clube de Engenharia e o Sindicato dos
o cenário da multidisciplinaridade é apresentado de
Engenheiros do Rio de Janeiro, tem promovido intensos
forma desconexa e conjunta. A maioria das ARTs é
debates com os responsáveis de órgãos públicos e
produzida por engenheiros civis de forma isolada e
entre os próprios profissionais. O modelo de seminário
algumas por eletricistas de mesmo jeito e teor, mas o
praticado quase que mensalmente no ano de 2014 teve
preocupante ao Conselho é aquilo que é emitido por
a proposta de trazer as últimas informações do estado
profissionais que são da área ambiental, química ou
numérico das autovistoria declaradas, assim como os
outros de forma isolada. A ação que citamos no título
aperfeiçoamentos que foram detectados e desenvolvidos
tem a ver com essa multidisciplinaridade que não está
ao longo desses primeiros meses de vigência da lei.
sendo encontrada no processo de produção, levando a
Os profissionais que participaram desses eventos
oportunidade de qualidade e trabalho muitas vezes ao
recebem, então, propostas e resultados colhidos em
descrédito e nulidade.
campo dessas autovistorias. Os resultados se mostram
interessantes pelo “feedback” que todos dão aos órgãos
da formação de um entendimento em que os prédios,
A melhor proposta encontrada até o momento é
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35
por meio de sua associação, administrador ou síndico, contrate
de autovistoria” sairá automaticamente ao final de 12 meses.
um profissional de engenharia elétrica, civil, ou ainda arquitetura –
Resumo: As ações recomendadas não podem se limitar a apenas
dentro das suas atribuições, que seja capaz de entender o escopo do
emitir um documento para isentar a administração – cliente – de
trabalho necessário à manutenção dos prédios e sua conservação
novos riscos de multa. O tema requer uma multidisciplinaridade
periódica ou do dia a dia, preveja a autovistorias se necessário,
que só pode ser conseguida com maturidade e ética de conduta
e dimensione uma equipe adequada à produção de resultados
profissional. A qualidade se estabelece apenas onde há manutenção,
úteis. Uma vez que esse profissional se estabeleça no contexto de
planos de ações preventivos e registros formais de acompanhamento
apoio e assessoramento à manutenção preventiva ou corretiva dos
histórico. Há muito por trabalhar por conta do pouco que se fez
problemas do prédio, a declaração necessária (parecer técnico) se
nesse sentido: manutenção e registros. O laudo é o final do processo
transformará em laudo de autovistoria imediatamente.
e não o seu início, mas no caso em tela, já é algo a pensar.
Prédios comerciais de grande porte já possuem equipes de Mercado em ação
manutenção e apoios de empresas de manutenção, mas o conceito de responsabilidade aqui é maior. Há a necessidade de profissionais
dedicados, ainda que não em tempo integral ou na forma CLT, que
Prefeitura, vieram as dúvidas e a participação mais intensa no cenário
Com o advento dessa cobrança legal, quer pelo Estado, quer pela
respondam pelas condições do imóvel, ou atendam à demanda por
técnico dos administradores e seus representantes corporativos ou
procura e indicação de profissionais de competências reconhecidas
associações. Dessa forma mais oportunista do que oportuna, muitas
para atendimentos e registros. Registros são fundamentais e o
“empresas” que se propuseram a realizar esse serviço de autovistoria
conceito de “prontuário de instalações” se estende aqui às demais
apareceram e se tornaram “experts” nessa atividade, com tabelas de
disciplinas, não na forma de arquivo, mas de organismos vivos e
preços de venda que desafiaram as melhores mentes criativas desse
dinâmicos de fácil acesso e confiabilidade garantida.
século. A cobrança dos serviços por número de andares da edificação
Como clínicos gerais, esses engenheiros contratados devem
foi uma delas. A quantidade de laudos emitidos a partir de fotos externas
atuar como assessoria permanente na vigilância, assim esse “laudo
de fachadas foi imensa. Isso, porém, foi redimido e desmistificado
Inspeção de instalações elétricas
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pelos seminários e encontros citados, além de uma ação rigorosa dos conselhos de classe. Quatro cartilhas ou guias apareceram e, por vezes, identificadas como apoio a interesses mais direcionados do que deveriam e essas ajudam a entender o quanto se sabe, o quanto se deveria saber e o que ainda não se sabe desse assunto.
Com regras de inspeção mais claras da prefeitura, o mercado
agora aponta para áreas de interesse mais claras, como bairros e regiões escolhidas pela idade dos prédios ou áreas de grande concentração de pessoas e atividades cotidianas.
Resumo: O mercado, ainda que formado por profissionais,
precisa entender melhor o resultado custo-benefício; a seriedade do tema requer um rigor nos critérios, padrões, procedimentos e pesquisa do estado da arte dos organismos de regulação e padronizações que existem. A venda da qualidade se mantém interessante apenas onde o valor da manutenção e dos registros for evidente. O laudo é o final do processo e não o seu início, o contrato não pode se limitar a ele, mas levar a ele.
Forma de cobrança
Sem o entendimento do trabalho a ser realizado, sua
especificidade e quantidade, fica realmente muito difícil estimar os custos e partir para a composição de um valor a cobrar. Não falamos aqui de um serviço novo e original, criado recentemente pelas legislações citadas, mas um serviço que é natural da engenharia e do dia a dia de um perito judicial. Assim, esclarecido que não é algo totalmente novo na profissão, fica mais fácil juntar o conceito de formação de preço e os valores praticados na emissão de laudos, laudos periciais.
Instituições com o Sindicato dos Engenheiros, o Instituto
Brasileiro de Custos e até mesmo o Instituto de Engenharia levantam o valor da hora do profissional para apoio ao balizamento dos custos e consequente valor de venda, mas devemos ter o melhor entendimento da natureza do mercado e de sua imaturidade para a realidade brasileira. Isso posto, podemos entender que quanto mais preciso e claro for a composição de custos de uma proposta de serviços, sua definição de escopo e cronologia de ação, mais fácil será para o “comprador” entender como, quanto e por que pagar.
Os resultados, como repetido aqui várias vezes, não podem se
limitar ao laudo de autovistorias, deve levar ao administrador os resultados marginais. Esses resultados são melhoria da segurança operacional, maior conforto da habitação, redução de riscos, possibilidade de redução de valores a serem segurados, etc.
Os resultados mais que esperados
Compilando todos os dados dos artigos anteriores, as imagens a
seguir ilustram um exemplo de proposta de serviço e de resultados e têm o objetivo de abrir uma discussão crítica e técnica.
Figura 1 – Modelo de proposta de serviços. Para acessar a proposta completa, acesse este capítulo em www.osetoreletrico.com.br, na aba “Fascículos”.
*MARCUS POSSI é engenheiro eletricista, consultor e diretor da Ecthos Consultoria. FIM Acesse este e outros capítulos do fascículo “Inspeção de instalações elétricas”, em formato PDF, no site www.osetoreletrico.com.br. Dúvidas e outros comentários podem ser encaminhados para redacao@atitudeeditorial.com.br
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Manutenção de transformadores
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Capítulo XII Uso de monitoramento on-line de transformadores para avaliação da condição do ativo Por Marcelo Paulino*
Diante das necessidades do sistema elétrico,
checagem regular das condições de operação desses
as atividades de manutenção tendem a migrar da
equipamentos torna-se cada vez mais importante.
manutenção preventiva para a manutenção preditiva, e
Torna-se imperativa a busca de procedimentos e
da manutenção baseada no tempo para a manutenção
ferramentas que possibilitem a obtenção de dados das
baseada no estado atual do equipamento. Neste contexto,
instalações de forma rápida e precisa.
as técnicas de monitoramento on-line têm sido adotadas
como a principal ferramenta para obter informações do
Manutenção para Transformadores de Potência, Cigré
sistema ou equipamento a ser mantido, sem colocar
Brasil, descreve:
O trabalho realizado pelo GT A2.05, Guia de
em risco a operação segura e a confiabilidade dos transformadores, permitindo o conhecimento de
“Este contexto tem levado a uma mudança nas
sua condição durante sua operação, além de poder
filosofias de manutenção, acelerando a migração
diagnosticar eventuais não conformidades.
da manutenção preventiva para a preditiva, da manutenção baseada no tempo para a baseada no
Introdução
real estado do equipamento. Alguns dos primeiros
Os prejuízos decorrentes de qualquer tipo de
equipamentos em que se opera essa mudança
interrupção de energia implicam na necessidade
são os transformadores de potência, visto que,
de implantação de processos capazes de avaliar de
além de essenciais para as redes de transmissão
forma eficaz a instalação e seus equipamentos. Esses
e distribuição, são em geral os maiores ativos de
programas devem utilizar novas técnicas e ferramentas
uma subestação.
capazes de detectar uma possível falha o quanto antes.
Os equipamentos elétricos instalados em subestações
sido adotados como uma das principais ferramentas
podem ser solicitados a operar sob condições adversas
para possibilitar essa mudança sem colocar em
e não se pode descartar a possibilidade de ocorrerem
risco a segurança e confiabilidade da operação dos
falhas que deixem indisponíveis a função de geração
transformadores, permitindo conhecer sua condição e
de energia elétrica aos quais pertencem. Assim, a
diagnosticando ou prognosticando eventuais problemas.”
Com isso, os sistemas de monitoração on-line têm
Apoio
39
Este texto descreve as principais características de um
sistema de monitoramento on-line de transformadores.
• Transmissão de dados – de acordo com a recepção dos dados enviados pelos medidores é realizado o envio desses dados para unidades de armazenamento. Esses dados ficarão à disposição
Estrutura básica de um sistema de monitoramento
podem ser utilizadas na transmissão de dados, inclusive os
Diversas estruturas e projetos têm sido projetados para
protocolos de comunicação. A transmissão dos dados pode ser
o monitoramento on-line contínuo de transformadores.
realizada por sistema dedicado, pelo sistema de supervisão da
O trabalho do GT A2.05, Guia de Manutenção para
subestação ou por um sistema híbrido incluindo os dois.
Transformadores de Potência, Cigré Brasil, descreve uma
• Armazenamento e processamento de dados – uma vez
topologia básica do sistema de monitoramento em que se
transmitidos os dados aquisitados no transformador, uma
dos usuários para a tomada de decisão. Várias tecnologias
podem observar as principais partes constituinte deste sistema.
unidade será responsável por armazenar esses dados. Essa
A Figura 1 mostra o descrito.
unidade poderá conter rotinas lógicas para processar esses
dados, transformando-os em informações úteis para a tomada
A seguir descrevemos as principais partes:
de decisão nas atividades de manutenção, envolvendo a • Medida das variáveis – uma vez determinadas as
gestão do ativo. Diagnósticos e prognósticos poderão estar
variáveis que responderam pela descrição da condição
disponíveis indicando a condição geral do equipamento ou a
do transformador, o sistema de monitoramento medirá
condição de subsistemas específicos.
essas variáveis a partir de sensores, medidores ou
• Disponibilidade das informações – As informações
transdutores, aplicados em cada variável, de acordo com
processadas estarão à disposição de diversos setores
sua especificidade. Esses elementos de medida, instalados
simultaneamente. Deverá ser previsto um sistema de dados
no transformador, disponibilizam a informação medida para
que mantenha a integridade das informações e a segurança
ser transmitida.
de acesso.
Manutenção de transformadores
Apoio
40
Figura 1 – Representação de uma típica topologia de um sistema de monitoramento on-line de transformadores. (Fonte: GT A2.05, Guia de Manutenção para Transformadores de Potência, Cigré Brasil).
Figura 2 – Estatística das causas para saída de serviço de transformadores de potência, transformadores de subestações (>100kV).
Subsistemas e partes componentes monitorados
Os transformadores são submetidos às mais diversas
solicitações durante sua vida útil. O tempo de interrupção do fornecimento de energia quando ocorrem problemas é resultado direto de sua gravidade. Deste modo, o conhecimento adequado de alguns sintomas, suas causas e efeitos são de suma importância, pois permite evitar a evolução de problemas indesejáveis com prejuízos financeiros elevados.
As principais avarias dizem respeito a deficiências dos
enrolamentos, sejam por má compactação das bobinas, sejam por assimetrias existentes entre primário e secundário ou deformação das bobinas causada por curto-circuito. São significativas, também, as solicitações térmicas e dielétricas, provocando a alteração das características elétricas e físico-químicas dos seus materiais isolantes. Isto implica no “envelhecimento” de parte ou de toda a isolação. Os estágios avançados do processo produzem sedimentos oriundos da oxidação, que, em última análise podem comprometer a operação do transformador.
A ocorrência de falhas no funcionamento de um transformador não
pode ser eliminada, mas sim reduzida a um número e a uma intensidade
Figura 3 – Estatística das causas para saída de serviço de transformadores de potência, transformadores elevadores (>100kV).
Conforme já descrito no capítulo 3 deste fascículo,
“Anormalidades em transformadores”, pode-se notar que a ocorrência de falhas dependerá de cada unidade, seu regime de operação e as características do ativo. A Figura 4 mostra, como exemplo, a análise do item mais suscetível a falhas. Nela pode-se notar, para este caso, que as bobinas são a maior fonte de problemas no transformador, com 70% das ocorrências, seguida de comutadores (16,3%) e buchas (10,9%).
que não causem danos ao sistema elétrico, através de equipamentos e métodos utilizados para seu controle. O bom funcionamento de um transformador depende de uma série de fatores, os quais podem ser resumidos na maneira pela qual é feita a manutenção e proteção do mesmo, e também na qualidade dos seus componentes.
A determinação de onde atuar no transformador implica
na determinação dos pontos críticos e suscetíveis a falhas. A elaboração da estatística de defeitos contribui para determinar a causa da indisponibilidade do transformador e, portanto, determinar os pontos de atuação, forçada ou programada, no transformador. A seguir são mostradas estatísticas das causas para saída de serviço de transformadores de potência publicado na revista Electra 261, abril de 2012.
Figura 4 – Componente afetado pelas falhas em transformadores.
Apoio
41
Essas estatísticas determinam o que deve ser monitorado
Tabela 1 – Partes componentes (subsistemas) do transformador e
no transformador. Uma vez com os dados do monitoramento,
(Ref.: GT A2.05, Guia de Manutenção para Transformadores de Potência, Cigré Brasil)
é realizado o diagnóstico para a definição da estratégia
funções a serem monitoradas
de manutenção a ser adotada e as ações futuras. Caberá
Subsistemas
Funções de monitoramento
à equipe técnica responsável a análise das informações
Buchas
Estado da isolação das buchas Envelhecimento da isolação
resultantes do monitoramento e definir a estratégia para a
Umidade na isolação sólida
gestão do ativo. Parte Ativa
Determinação das grandezas a serem monitoradas
Gás no óleo Previsão de temperaturas Previsibilidade Dinâmica de Carregamento
Assim que determinada a estatística de defeitos, a
Simulções de carregamento
aquisição de dados para o diagnóstico é realizada através da
Supervisão térmica
medida das grandezas associadas aos subsistemas apontados
Desgaste do contato
como deficientes e responsáveis pela indisponibilidade
Comutador Sob
Assinatura do mecanismo
de parte ou o todo do ativo monitorado. Como exemplo
Carga
Umidade no óleo Previsão de manutenção do comutador
da abordagem aos subsistemas do transformador e as grandezas a serem monitoradas, apresentamos os dados
Tanque de Óleo
Umidade no óleo
descritos no trabalho do GT A2.05 do CIGRE Brasil. Na
Sistema de
Integridade do sistema de
tabela 1 são mostradas as partes componentes (subsistemas)
preservação do óleo
preservação de óleo
do transformador e funções a serem monitoradas. Na tabela
Sistema de
Eficiência do sistema de resfriamento
resfriamento
Previsão de manutenção do
2 são mostradas as grandezas a serem monitoradas.
sistema de resfriamento
Apoio
Tabela 2 – Exemplos de grandezas a serem monitoradas (Ref.: GT A2.05, Guia de Manutenção para Transformadores de Potência, Cigré Brasil)
Manutenção de transformadores
42
Subsistemas
Grandezas monitoradas
Buchas
Capacitância ou Desvio relativo
junto ao subsistema monitorado, na estrutura do transformador e possui capacidade de processamento das informações e transmissão direta para a unidade de armazenamento e processamento de dados.
de capacitância
Utilização de dispositivos eletrônicos inteligentes
Tangente Delta Parte Ativa
Temperatura do óleo Temperatura dos enrolametos Corrente nos enrolametos Gás no óleo Teor de água no óleo (ppm)
Tanque de Óleo
Saturação relativa de água no óleo % Saturação relativa à temp. ambiente e de referência Ruptura da bolsa/menbrana do
Comutador Sob Carga
As características dos Sistemas de Automação de Subestação
(SAS), no qual os sistemas de monitoramento de equipamentos primários estão inclusos, têm evoluído sensivelmente com a utilização de dispositivos de proteção microprocessados. Esses dispositivos têm apresentado um caráter multifuncional relacionando, além das funções de proteção, muitas funções adicionais, tais como medida, registro de eventos, controle,
tanque de expansão
monitoração de qualidade de energia. Caracteriza-se uma
Temperatura do comutador
evolução do relé de proteção, agora denominado Dispositivo
Corrente de carga
Eletrônico Inteligente (IED - Intelligent Electronic Devices).
Tensão de linha
Uma das características desses IEDs é permitir a execução
Posição de tap Toque do acionamento
de funções de proteção e controle distribuídas sobre redes de comunicação.
Teor de água no óleo (ppm) Saturação relativa de água no óleo % Saturação relativa à temp. ambiente e de referência Sistema de
Corrente de ventiladores ou bombas
resfriamento
Vibração de bombas
Outros
Temperatura ambiente
Tabela 3 – IEDs associados ao sistema de monitoramento on-line de transformador
(Ref.: M. Alves, “Experiência de Campo com a Monitoração On-Line de Dois Transformadores 150 MVA 230 kV com Comutadores Sob Carga” no Cigré SC A3, 2007)
IED`s
Dados Aquisitados - Temperatura do óleo - Temperaturas do ponto mais
Arquiteturas do sistema de monitoramento
Um projeto de implementação de um sistema de
Monitor de
quente do enrolamentos
temperatura
- Correntes de carga - Alarmes e desligamentos
monitoramento de transformadores tem na arquitetura escolhida a base para determinar a aplicação em transformadores de qualquer tamanho ou potência. Com as mesmas características dos sistemas de automação, tem-se basicamente duas arquiteturas básicas: • Arquitetura centralizada – Neste caso é utilizado um
por temperaturas altas Monitor
- Hidrogênio dissolvido no
de gás no óleo
óleo do transformador - Alarmes por gás alto/muito alto
Monitor de umidade do
no óleo do transformador
transformador
- Teor de água no óleo do
Relé de menbrana
- Ruptura de menbraba/bolsa
dispositivo que concentrará as informações monitoradas. Esse dispositivo recebe as informações medidas no sensores
- Saturação relativa (%) de água
comutador sob carga (ppm)
e transdutores instalados no transformador. É responsável por,
do tanque conservador
além de receber esses dados, digitaliza-los e retransmitir para
- Tensões do motor do comutador
a unidade de Armazenamento e Processamento de Dados. Ele
Transdutor de
- Correntes do motor do comutador
pode estar localizado próximo ao transformador ou alocado na
tensão e corrente
- Potências ativa/reativa/aparente
Transdutor de
- Temperaturas do óleo do
sala de relés de proteção ou na sala de controle da subestação. • Arquitetura descentralizada – Utiliza sensores eletrônicos inteligentes, geralmente dedicado ao monitoramento de uma função ou um grupo de funções correlatas. Fica localizado
do motor do comutador temperatura
comutador sob carga - Temperatura ambiente
43
IED`s
Dados Aquisitados - Contatos de alarme (relé buchholz, válvulas de alívio, níveis de óleo, etc.) - Estado dos grupos de
Módulos de aquisição
ventilação forçada
de dados
- Comutador sob carga em operação - Tempo de operação do comutador sob carga
Monitor de
- Capacitância das buchas
buchas
- Tangente delta das buchas
Relés regulador
- Correntes de fase
- Tensões de fase de tensão
- Potências ativa/reativa/aparente
Supervisor de
- Posição de tap do comutador
paralelismo
- Seleções local/remoto, mestre/comando/ individual e manual/automático
Esses IEDs têm sido utilizado na composição de sistemas de
monitoramento descentralizados, promovendo a modularidade do sistema, permitindo que se escolham livremente quais as variáveis a monitorar, além de facilitar futuras expansões simplesmente agregando novos IEDs. A Tabela 3 mostra um exemplo de IEDs associados ao sistema de monitoramento on-line de transformador, publicado por Alves no trabalho “Experiência de Campo com a Monitoração On-Line de Dois Transformadores 150MVA 230kV com Comutadores Sob Carga” no Cigré SC A3, em 2007. Sistemas dedicados a monitoramento on-line de transformadores
A utilização de sistema completo para avaliação de buchas e
transformadores pode fornecer soluções adequadas para a empresa que planeja o monitoramento contínuo do estado do transformador. Esse sistema permite a detecção de anormalidades, possibilitando o planejamento de uma ação corretiva em tempo adequado.
O sistema também pode ser modificado e ampliado para
atender às suas necessidades específicas. Além disso, por se tratar de um sistema único, existe uma melhor garantia de segurança e confiabilidade no trabalho conjunto dos diversos dispositivos que compõe o sistema. Como exemplo são expostos os dados de um sistema de monitoramento on-line de transformadores, o Montrano, da Omicron. Este sistema completo permite: • Avaliação contínua do estado do isolamento do transformador; • Determinação do valor de C, monitoramento DF / PF com precisão de laboratório em campo; • Avançada supressão de ruído para a detecção de fonte confiável de descargas parciais; • Gravação de transitórios de alta tensão em buchas;
Manutenção de transformadores
Apoio
44
• Interface Web para acesso de dados e visão geral do estado do
dispositivos que pode ser usado de diferentes formas no controle
sistema;
distribuído e aplicações de proteção, controle e monitoramento.
• Os dados de tendência para gestão do ativo monitorado.
Esses caminhos introduzem um novo conceito que requer uma abordagem e tecnologia diferente para serem aplicados aos
Alguns componentes do sistema de monitoramento completo:
componentes individuais do sistema de monitoramento.
Considerações finais
• Adaptadores de tap para buchas de alta tensão - Sincroniza a captura de sinal para medida de capacitância, fator de dissipação,
Sobre o monitoramento on-line de transformadores:
transitórios de alta tensão e descargas parciais nas buchas do transformador;
• Existe a possibilidade de instalação de sistemas de monitoramento
• Sensor UHF - Sensor altamente sensível a medida de descargas
completos, com diversas medidas e aquisições de dados, além
parciais em UHF dentro do transformador;
de várias funcionalidades relacionadas a rotinas de cálculo e
• Unidade de aquisição de dados/transformador - Aquisição
simulações da condição do ativo;
simultânea de dados dos adaptadores do tape da bucha e sensor
• Pode-se customizar o sistema de monitoramento on-line para
de UHF no tanque do transformador com avançado processamento
selecionar apenas as variáveis de interesse para cada caso;
de sinal;
• A enorme capacidade de comunicação disponível e a grande
• Unidade de aquisição de dados/referência - Fornece sinal de
número de dados aquisitados podem gerar sobrecarga de
referência para medida de capacitância e medida de fator de
informações. As equipes técnicas devem avaliar de forma criteriosa a
dissipação com até três transformadores de tensão ou três buchas de
necessidade da utilização dos dados disponíveis no monitoramento;
referência transformador;
• É desejável que o sistema seja expansível, permitindo a integração
• Comunicação de fibra óptica - Conecta-se a cada unidade de
de novos dispositivos e novas funcionalidades;
aquisição com o computador central, com a transmissão de dados
• A tecnologia e os protocolos de comunicação devem promover a
sem interrupção através de longas distâncias;
interoperabilidade entre dispositivos de diversos fabricantes;
• Computador central e software de monitoramento - Armazena
• Cada empresa deve decidir qual a abrangência e a melhor
e executa rotinas de tendências inteligentes pós-processamento
arquitetura a ser aplicado ao seu sistema de monitoramento de
e visualiza dados para fornecer informações úteis sobre bucha e
transformadores.
estatuto condição de isolamento do transformador.
Referências Protocolos de comunicação
A transmissão de dados entre os sensores e os medidores
desses dados no transformador monitorado até a unidade de armazenamento e processamento é realizada através de uma rede de comunicação. A substituição da rede ponto a ponto, através de
• ALMEIDA, A. T. L. e PAULINO M. E. C. Manutenção de Transformadores de Potência, Curso de Especialização em Manutenção de Sistemas Elétricos – UNIFEI, 2012. • GT A2.05, Guia de Manutenção para Transformadores de Potência, CIGRE Brasil – Grupo de Trabalho A2.05, 2013. • Cigré WG A2.37, “Transformer Reliability Survey: Interim Report”, Electra, CIGRÉ, Ref. No. 261, 2012. • Cigré WG A2.27: Technical Brochure 343, "Recommendations for condition
cabeamento rígido, por uma rede LAN implica no uso de protocolos
monitoring and condition facilities for transformers"
de comunicação.
• IEEE Draft Guide PC57.143/20, "Guide for the Application for Monitoring Liquid
Ultimamente muitos protocolos são usados em subestações,
Immersed Transformers and Components" • Alves, M. E. G., Experiência de Campo com a Monitoração On-Line de Dois
sendo alguns concebidos para aplicações específicas. Outros são
Transformadores 150MVA 230kV com Comutadores Sob Carga, CIGRE SC A3, Rio de
estruturados utilizando-se normas internacionais, mas também são
Janeiro, 2007.
ajustados às necessidades de instalações locais.
Recomenda-se a utilização de protocolos de comunicação não
proprietários, tais como Modbus, DNP3, para facilitar a integração dos componentes do sistema de monitoramento, incluindo o supervisório da subestação.
Os dispositivos mais recentes utilizados na comunicação nas
instalações da subestação empregam a norma IEC 61850. Esta define caminhos para o intercâmbio de dados entre os diferentes
• MONTRANO, OMICRON, em http://bit.ly/1ATTLyE ou http://www.omicron.at
* Marcelo Eduardo de Carvalho Paulino é engenheiro eletricista e especialista em manutenção de sistemas elétricos pela Escola Federal de Engenharia de Itajubá (EFEI). Atualmente, é gerente técnico da Adimarco |mecpaulino@yahoo.com.br. FIM Acesse este e outros capítulos do fascículo “Manutenção de transformadores”, em formato PDF, no site www.osetoreletrico.com.br. Dúvidas e outros comentários podem ser encaminhados para redacao@atitudeeditorial.com.br
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Aterramento do neutro
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Capítulo VI Transformadores de aterramento Parte II Paulo Fernandes Costa*
Nos capítulos anteriores, foram tratados os
aspectos relativos ao aterramento do neutro
pouco mais sugerimos a leitura das indicações nas referências bibliográficas.
em sistemas elétricos industriais, sendo que,
Funcionamento do transformador de aterramento “zigue-zague”
especialmente no último, foram abordadas as situações em que os transformadores de aterramento aplicam seus tipos principais e a forma de se calcular suas potências instantâneas
O transformador de aterramento “zigue-
e de curto tempo. No presente artigo serão
zague” é constituído por um núcleo magnético
fornecidas
o
de três colunas, sendo que em cada coluna
conexão
existem dois enrolamentos iguais, indicados
“zigue-zague”, o mais utilizado na atualidade,
na Figura 1A. O diagrama vetorial da Figura
bem como será vista a metodologia de cálculo
1B mostra os vetores das bobinas individuais
informações
transformador
de
adicionais
aterramento
na
sobre
de sua reatância, parâmetro este que, senão for
das três colunas, considerando tratar-se de um
fornecido ao fabricante, inviabiliza o seu projeto
sistema trifásico. Observa-se neste diagrama
e fabricação.
que os vetores acompanham as respectivas
polaridades
Com este artigo encerramos uma sequência
estabelecidas
para
as
bobinas,
prevista de seis capítulos, nos quais foram
conforme marcado na Figura 1A.
discutidos aspectos do aterramento do neutro,
principalmente de sistemas elétricos industriais.
do primeiro núcleo é ligada com a segunda bobina
Devido à vastidão e à importância deste tema,
do segundo núcleo, sendo esta com a polaridade
Na conexão da Figura 1A, a primeira bobina
não consideramos, de forma alguma, que ele
trocada. A primeira bobina do segundo núcleo é
foi esgotado. Pelo contrário, muitos aspectos
ligada com a segunda bobina do terceiro núcleo,
importantes
tratados,
sendo esta de polaridade trocada. Finalmente, a
mormente se saltarmos para aplicações em outros
primeira bobina do terceiro núcleo é ligada com
ainda
necessitam
ser
sistemas elétricos, como os de distribuição e de
a segunda bobina do primeiro núcleo, sendo
potência. Àqueles que desejarem aprofundar um
esta de polaridade trocada.
Apoio
47
Quando o transformador é ligado ao sistema trifásico
de fase para neutro. Pode ser verificado que o transformador
sem falta à terra, forma-se então o diagrama vetorial da
funciona na realidade como um reator de alta impedância,
Figura 1C, em que as tensões AA1, BB1, CC1, são as tensões
pois não existe enrolamento secundário, sendo absorvida somente uma pequena corrente de excitação. As formas de conexão das bobinas e do diagrama vetorial sugerem o nome escolhido de “conexão zigue-zague”.
Figura 1A – Diagrama de conexão das bobinas do transformador ziguezague.
Figura 1B – Diagrama vetorial com as bobinas desconectadas.
Aterramento do neutro
Apoio
48
geral. Esta reatância é a reatância de sequência zero do transformador (XOT).
Existem técnicas construtivas que permitem alterar a
reatância do transformador de aterramento, de forma que se pode aplicá-lo com baixa ou alta reatância.
Por
exemplo,
quando
se
utiliza
o
neutro
do
transformador de aterramento aterrado por meio de resistor, deseja-se baixa reatância de sequência zero, para que ela não interfira no nível de curto limitado pelo resistor. Quando o referido neutro é solidamente aterrado, deseja-se obter uma reatância compatível com o nível de curto faseterra preestabelecido pelo projetista, o qual deve seguir os princípios discutidos no próximo item.
Determinação da reatância de sequência zero do transformador de aterramento
Figura 1C – Diagrama vetorial da conexão da Figura 1A.
Quando ocorre um curto fase-terra no sistema, a
situação modifica-se, pois a corrente de falta fase-terra é
Considerações
constituída de três vezes a corrente de sequência zero, isto
é, I FT = 3I0. Considerando que as correntes de sequência
sobretensões durante períodos de falta à terra, que podem
zero se distribuem como na Figura 2, pode ser visto que em
ser classificadas em sobretensões transitórias e sobretensões
cada coluna do núcleo magnético, o fluxo total, e também
temporárias.
Os
sistemas
trifásicos
são
suscetíveis
de
sofrer
o de dispersão, é praticamente nulo, pois as bobinas de
uma mesma coluna, que possuem polaridade contrária, são
um sistema trifásico com neutro isolado, conforme a Figura
percorridas por correntes iguais em módulo e ângulo.
3, as correntes resultantes são de natureza capacitiva, que
Esta configuração conduz a um baixo valor de reatância
circulam também pelos enrolamentos do transformador,
de dispersão, que essencialmente forma a impedância do
formando um circuito LC. Devido ao baixo valor da corrente
transformador de aterramento e dos transformadores em
capacitiva, esta em geral é intermitente, gerando pequenos
Figura 2 – Circulação das correntes de sequência zero na conexão “zigue-zague”.
Quando ocorre um curto fase-terra em uma das fases de
Apoio
49
Aterramento do neutro
Apoio
50
arcos elétricos que são de natureza não linear. A corrente
controle ainda mais efetivo das sobretensões transitórias,
gerada possui harmônicas de alto espectro de frequência, que
e dependendo dos parâmetros do circuito, as tensões das
podem então excitar o circuito LC, levando-o à ressonância.
fases sãs para terra não ultrapassam de 80% da tensão fase-
As tensões são então amplificadas nas capacitâncias de fase
fase, no momento do curto fase-terra.
para terra das fases sãs e nas bobinas do transformador.
Devido à intermitência do curto, as tensões amplificadas
momento de um curto fase-terra em sistemas que possuem
sofrem um processo de aumento sucessivo, denominado
o neutro aterrado, de forma a controlar as sobretensões
“escalonamento”. As tensões amplificadas são as de fase-
transitórias, são denominadas “sobretensões temporárias”.
As sobretensões das fases sãs para a terra, que ocorrem no
terra nas fases sãs (fases a, b, na Figura 3, em que o curto Bases para dimensionamento da reatância dos
fase-terra foi estabelecido na fase c). Quando no processo
transformadores de aterramento
de escalonamento as tensões fase-terra nas fases sãs atingem valores da ordem de 5-6 P.U, ocorre a ruptura da isolação
Tendo em vista o que foi exposto, para que um sistema
de uma ou das duas para terra (em pontos e equipamentos,
elétrico trifásico sobreviva durante um curto fase-terra, é
tais como motores, cabos isolados, transformadores e outros
necessário no mínimo controlar as sobretensões transitórias.
componentes), que resultam em duplo ou triplo curto à
terra, cuja consequência é o desligamento do sistema pela
as sobretensões transitórias são eliminadas e as tensões
proteção. As tensões geradas no processo de escalonamento
de fase-terra nas fases sãs são controladas e atingem no
são denominadas sobretensões transitórias.
máximo o valor fase-fase. Nestes sistemas os para-raios
O controle das sobretensões transitórias, devido à ocorrência
Com resistor no neutro dimensionado adequadamente,
utilizados das fases para terra devem ser de tensão nominal
de faltas à terra, é realizado por meio do aterramento do
fase-fase (tensão plena), denominados “para-raios 100%”.
neutro. Com aplicação de resistores no neutro dimensionados
conforme teoria exposta nos artigos anteriores, as sobretensões
conseguir que as tensões das fases sãs para terra atinjam no
de fase-terra nas fases sãs são controladas de forma que atingem
máximo 80% da tensão fase–fase. O sistema é denominado
no máximo o valor da tensão de fase-fase, isto é se elevam de
então
√3, pois, em regime normal, sem curto fase-terra, estas tensões
denominados “para-raios 80%”.
são iguais em módulo, à tensão fase-neutro.
mas utilizando para-raios 100% podem ser resumidas na
Os resistores no neutro amortecem o circuito LC considerado
Quando o neutro é solidamente aterrado, pode-se
“efetivamente
aterrado”
e
os
para-raios
são
As condições para controlar as sobretensões transitórias,
anteriormente, de forma que a ressonância é evitada.
Tabela 1 a seguir. A demonstração das condições indicadas na
tabela pode ser encontrada, por exemplo, na referência [6].
Se o neutro é solidamente aterrado, existe um
Figura 3 – Circuito de circulação da corrente fase-terra em sistema com neutro isolado.
Apoio
51
Tabela 1 – Condições para eliminação das sobretensões transitórias utilizando para-raios 100% Critério Método
de aterramento
para limitação da
sobrecorrente transitória
X0 / X1
R0 / X0
Sólido
≤ 10
Qualquer
Por
Qualquer
≥2
Resistor
≤ 10
Qualquer
(Z0) que, juntamente com a impedância de sequência negativa (Z2), são utilizadas para cálculos da corrente de falta à terra e das tensões fase-terra. Z1, Z2, Z0 são impedâncias equivalentes de Thévenin, vistas do ponto de falta, que podem ser escritas como: Z1 = R1 + jX2 ; Z2 = R2 + j X2 ; Z0 = R0 +j XO
As condições para controlar as sobretensões transitórias e
ainda utilizar para-raios 80% somente são atingidas em sistemas
e R1 = R2 =0
Exemplo de dimensionamento de transformador de aterramento
solidamente aterrados e efetivamente aterrados. Os parâmetros do sistema possuem as relações indicadas na Tabela 2. Tabela 2 – Condições para eliminação das sobretensões transitórias utilizando para-raios 80% Critério Método
de aterramento
Sólido
para limitação da
sobrecorrente transitória
Nos sistemas de potência (SEP), pode-se considerar Z 1 = Z2
Para ilustrar o calculo da reatância e da potência de um
transformador de aterramento, vamos utilizar um sistema de potência, com potência de curto-circuito de 1.000 MVA, na
X0 / X1
R0 / X1
tensão de 138 kV, alimentando um transformador de 20 MVA,
≤3
≤1
138/69 KV, Z% = 8,5%, conexão delta-delta, que alimenta uma linha de transmissão de 69 kV com as seguintes características:
Nas Tabelas 1 e 2 anteriores, os parâmetros X1, XO, RO, são as
reatâncias de sequência positiva, reatância de sequencia zero e
X1 = X2 = 10 Ohms
resistência de sequência zero, respectivamente, as quais são parte
R0L = 2 Ohms
integrante das impedâncias de sequência positiva (Z1), e zero
X0L = 35 Ohms
Aterramento do neutro
Apoio
52
Deverá ser instalado um transformador de aterramento
ROL = 2 x 100 / 692 = 0,042
na barra de 69 kV do secundário do transformador, barra esta que alimenta a linha de transmissão. O transformador
X0L = 35 x 100 / 692 = 0,74
de aterramento será solidamente aterrado e deverá ser dimensionado de forma que possam ser instalados para-
raios 100% no final da LT, como primeira solução e para-
linha são:
As impedâncias equivalentes de Thévenin vistas do final da
raios 80%, como segunda solução. X1= X1F + X1T+ X1L = 0,1 + 0,425 + 0,21 = 0,735
Soluções
Utilizaremos o método P.U., considerando a potencia base
XO = XOL+ XOT = 0,74 + XOT
de 100.000 kVA (100 MVA), e as tensões nominais em kV dos lados primários e secundário como tensões bases.
100% ,a condição é:
Nestas condições as relações básicas para trabalho são
Porém, na primeira hipótese, de utilizarmos para-raios
as seguintes: XO = 10 X1 = 10 x 0,735 =7,35 kVAB =
√3 kV IB ; IB = kVAB/ √3 kVB ; ZB =1.000kVB/ √3;
IB= KVB2 / MVAB ZP.U = ZOhm MVAB/ kVB2;
XOT = 7,35 – 0,74 = 6,61 ZOhm= ZP.U KVB2 / MVAB
As impedâncias percentuais dos transformadores são
XOT(Ohms) = 6,61 x 692 / 100= 315 Ohms
O curto fase–terra, em P.U., no final da linha, valerá:
transformadas em P.U (ZT P.U) pela relação: IFT = 3 / (RO +jXo+ j 2X1) = 3 / (RO + j10X1 +j2X1 ) = 3 / (RO+ j 12X1) ZT P.U = Z% /MVAT, em que MVAT é a potência do transformador em MVA e Z% é sua impedância percentual.
IFT = 3 / ( 0,042 + j 12 x 0,735) = 0,34 P.U
IB =100.000 /
A impedância da fonte em P.U (ZF P.U), é diretamente obtida
√3 69 = 837 A
da relação: IFT = 0,34 x 837 = 285 A ZF P.U = MVAB / PCCF, em que PCCF é a potência de curto-circuito da fonte em MVA.
Para calcular a potência do transformador de aterramento,
devemos considerar o curto fase terra que ocorre na barra de 69
Caso 1 – Uso de para-raios 100% no final da LT
kV, que apresenta valor superior ao que ocorre no final da linha.
Denominando este curto de IN, seu valor em P.U será:
Aplicando as relações acima e considerando ainda que
Z1 = Z 2 e R 1 = R 2 = 0 para a fonte e para o transformador,
IN = 3 / [XOT +2 (X1S +X1T)] = 3 / [ 6,61 + 2 x ( 0,1 + 0,425)]
teremos os seguintes valores em P.U.: IN = 0,39 P.U Fonte: X1F = X2F = 100 / 1.000 = 0.1 IN = 0,39 x 837 = 326 A Transformador: X1T = X2T = 8.5 / 20 = 0.425
Para a LT de 69 kV:
X1L = X2L = 10 x 100 / 692 = 0,21
A potência instantânea do transformador de aterramento
PTAT(INST) de acordo com o artigo anterior, vale: PTAT(INST)= 326 x 69/ √3 = 12987 ≅ 13.000 kVA
Apoio
53
A potência de curto tempo, 10 segundos, PTAT(10S) será:
solidamente aterrado, de forma a controlar as sobretensões transitórias e utilizar para-raios 100% ou para-raios 80%. Foi
PTAT(10S) = 13.000/10 = 1.300 kVA
fornecida a metodologia para cálculo dos transformadores de aterramento necessários. Quando é desejado incluir
Caso 2 – Uso de para-raios 80% no final da LT
um resistor no neutro do transformador de aterramento a
Neste caso, deve ser utilizada a relação da Tabela 2, isto
metodologia de calculo deve ser alterada, utilizando as
é, X0 = 3X1. Refazendo os cálculos, segue que:
informações da Tabela 1.
XO = 3 X1 = 3x 0,735 = 2,21
O autor agradece aos leitores que leram algum ou todos
os artigos da série publicada e se sente feliz em receber comentários.
XOT = 2,21 – 0,74 = 1,47
Referências bibliográficas
XOT(Ohms) = 1,47x 692 / 100= 67 Ohms
[1] Costa, P.F; “Capitulo I – Aspectos importantes da escolha do tipo de resistor de aterramento do neutro nos sistemas
O curto fase-terra no final da linha será recalculado da
seguinte forma:
elétricos industriais” Revista Setor Elétrico, Julho 2014. [2] Costa, P.F; “Capitulo II - Avanços na especificação e aplicação dos resistores de aterramento do neutro dos
IFT = 3 / (RO + jXo+ j 2X1) = 3 / (RO + j3X1 +j2X1 ) = 3 / (RO + j 5X1)
sistemas elétricos industriais em média tensão” Revista Setor Elétrico, Agosto 2014.
IFT= 3 / ( 0,042 + j 5x0,735) =0,776 P.U
[3] Costa, P.F; “Capitulo III - Avanços na especificação e aplicação dos resistores de aterramento do neutro dos sistemas
IB = 100.000 / √3 x 69 = 837 A
elétricos industriais em baixa tensão”, Setembro 2014. [4] Costa, P.F; “Capitulo IV- Aterramento de sistemas elétricos
IFT = 0,776 x 837 = 650A
industriais de média tensão com a presença de cogeração”, Revista Setor Elétrico, outubro de 2014.
O curto fase-terra na barra de 69 kV para cálculo da
potência do transformador de aterramento vale:
[5] Costa, P.F; “Capitulo V- Transformadores de aterramento parte I”, Revista Setor Elétrico, novembro de 2014. [6] Costa, P.F; Dissertação de Mestrado “Aterramento do
IN = 3 / [XOT +2 (X1S +X1T )] = 3 / [ 1,47 + 2 x ( 0,1 + 0,425)]
Neutro dos Sistemas de Distribuição Brasileiros: Uma Proposta de Mudança”, UFMG 1995.
IN = 1,19P.U IN = 1,19x 837 = 996A
A potência instantânea do transformador de aterramento
PTAT(INST), de acordo com o capítulo anterior, vale: P TAT(INST)= 996x 69/ √3 ≅ 39.678 kVA ≅ 40.000 kVA
A potencia de curto tempo, 10 segundos, PTAT(10S) será:
PTAT(10S) = 40.000/10 = 4.000 kVA
Conclusão
Neste
artigo
foram
fornecidas
informações
para
transformar um sistema com neutro isolado em neutro
*Paulo Fernandes Costa é Engenheiro Eletricista e Msc pela Universidade Federal de Minas Gerais, professor aposentado dos cursos de engenharia elétrica da UFMG e CEFET-MG e diretor da Senior Engenharia e Serviços LTDA, Belo Horizonte-MG. É palestrante e autor de vários artigos na área de aterramento, proteção, segurança, qualidade de energia e sistemas elétricos industriais em geral. Atua como consultor, bem como na área de desenvolvimento tecnológico, com experiência de mais de 40 anos. E-mail: pcosta@ seniorengenharia.com.br. FIM Acesse este e outros capítulos do fascículo “Aterramento do neutro”, em formato PDF, no site www.osetoreletrico.com.br. Dúvidas e outros comentários podem ser encaminhados para redacao@atitudeeditorial.com.br
54
Reportagem
O Setor Elétrico /Dezembro de 2014
Por Bruno Moreira
A (re) evolução da automação predial
De equipamentos eletromecânicos e pneumáticos a microcontroladores digitais; de sistemas isolados a sistemas em rede: a história da automação, tecnologia que cada vez mais faz parte de nossas vidas
Edifícios dotados de grandes altitudes foram exceção
só havia escadas – atrapalhou a difusão desse tipo de
durante muito tempo no mundo. Até o século XIX, por
empreendimento. Primeiro, a invenção do elevador, em
exemplo, os prédios nas grandes aglomerações urbanas da
1852, por Elijah Otis, e depois a popularização dos sistemas
época apresentavam no máximo cinco andares. A situação
construtivos avançados, como a pré-fabricação de elementos
começou a se modificar com o desenvolvimento de novos
construtivos em aço nos países industrializados, alavancou
materiais de construção, como o concreto armado e a estrutura
a construção de prédios cada vez mais altos. Na década de
em ferro, e, posteriormente, em aço, que facilitaram o trabalho
1920, a junção destes fatores: elevador, novas técnicas de
de engenheiros, permitindo a construção de edificações mais
construção e materiais resistentes, fez surgir os arranha-céus,
altas e mais seguras.
que ajudaram na transformação do consumo, do comércio e
No entanto, o preço caro destes materiais, somado à
da moradia dos habitantes das cidades.
dificuldade de se locomover dentro das edificações – afinal
Atualmente,
os
centros
urbanos
são
verdadeiros
55 55
O Setor Elétrico / Dezembro de 2014
“paliteiros”. É cada vez mais comum pessoas habitando e
da ABB no Brasil, Marcos Oliveira, em meados da década
trabalhando em prédios, e estes facilmente costumam ter mais
de 1950, surgiram os primeiros equipamentos. Eram
do que dez andares. Se em meados do século XIX se tratava
dispositivos eletromecânicos, como relés, por exemplo. Nos
de uma raridade, hoje em dia, edifícios altos já fazem parte
prédios comerciais e residenciais, a tecnologia adentrou por
da paisagem das grandes cidades do mundo todo. Contudo, se
meio dos sistemas de ar condicionado e ventilação, já na
por fora alguma das edificações podem parecer as mesmas de
década de 1960.
tempos atrás, em seu interior, grandes inovações tecnológicas
ocorreram e vêm ocorrendo, transformando radicalmente a
elétrica e automação da Wago, Maurício Constantino Afonso,
vida de seus usuários.
além dos dispositivos eletromecânicos, o que possibilitava
Não obstante, o início da automação se deu na área
a automação do ar condicionado eram os equipamentos
industrial. Conforme o engenheiro especialista de produto
pneumáticos, que funcionavam com o acionamento de um
Segundo o gestor e coordenador de segmentos de conexões
56
Reportagem
O Setor Elétrico / Dezembro de 2014
Com os sistemas digitalizados, preparou-se o terreno para o surgimento dos chamados edifícios inteligentes, nos quais as etapas de integração já estão implementadas com um patamar muito mais desenvolvido.
condutor de ar, responsável pela abertura e fechamento de
dos processadores e dos chips, tais como conhecemos hoje.
válvulas. “Nem fio elétrico se utilizava”, explica Afonso,
Conforme Afonso, nesse período, a criatividade dos projetistas
destacando que, apesar de poderem ser vistas atualmente
pôde ser exercida com muito mais facilidade e foram criadas
como tecnologias antiquadas, na época, foram uma
soluções para os sistemas diversos existentes dentro de um
verdadeira revolução.
prédio.
Resumidamente, de acordo com o engenheiro e diretor
Na trajetória do desenvolvimento da automação ainda
da Associação Brasileira de Automação Residencial e Predial
faltava um “pulo do gato” para transformar a tecnologia no
(Aureside), Fernando Santesso, os sistemas de controles
que conhecemos hoje. E esse salto foi dado a partir da década
prediais nos inícios dos anos 1960 eram desconexos, separados
1980, quando os sistemas de controle começaram a ganhar as
em ilhas. “Na verdade eram lógicas feitas para executar funções
características de uma plataforma digital. Segundo o diretor da
primárias e sem qualquer tipo de integração. Demandavam
Aureside, essa substituição, do âmbito analógico para o âmbito
grande espaço em quadros para controlar pequenas funções”,
digital fez com que os sistemas deixassem de ser estáticos,
destaca.
ou seja, pré-programados para executar um tipo de função e
Por volta dos anos 1970, o microcontrolador eletrônico
passassem a ser dinâmicos, permitindo a manipulação pelos
é inventado, gerando uma revolução na área da automação.
personal computers (PCs).
Nesse momento, passa a ser possível fazer toda a lógica de
controle por um chip, que não apenas controlaria e executaria
permitiram o início da comunicação de sistemas de uma
as mesmas funções desses grandes painéis, mas ainda teria
maneira muito mais simples. Ela sai da era de sistemas “single
a possibilidade de captar entrada de sinais, como os sinais
function” para sistemas “multi-function”. “Isso revoluciona a
de sensores. “É a partir da década de 1970 que começam
gestão das edificações e impacta diretamente na arquitetura
as discussões sobre como fazer com que sistemas separados
dos prédios, pois esses novos edifícios devem prever um
comuniquem-se uns com os outros e são dados os primeiros
cabeamento diferenciado e salas técnicas, em que os sistemas
passos para os protocolos de comunicação predial”, explana o
possam ser controlados”, afirma. Do ponto de vista do usuário,
diretor da Aureside.
a grande mudança é que, alguns sistemas, que antes eram
operados diretamente por eles, ganham um controle central e
Corroborando a afirmação de Santesso, o coordenador de
Mais do que isso, conforme Santesso, os sistemas digitais
segmentos da Wago acrescenta que, realmente, a automação
saem da sua gestão
só foi possível em razão dos circuitos eletrônicos. Primeiro,
O coordenador da Wago também salienta o avanço
com os equipamentos analógicos, e depois com a utilização
tecnológico configurado pela mudança de um ambiente em
58
Reportagem
O Setor Elétrico / Dezembro de 2014
que predominavam os componentes analógicos, com sinais
dos edifícios porque acaba consumido energia de maneira
elétricos variáveis, para um sistema digital, no qual se pode
não eficiente. “Edifício inteligente é um edifício em que tudo
trabalhar em um ambiente de rede. “Imagina você ter diversos
está sob controle. Não exatamente um controle centralizado,
equipamentos analógicos, em que cada um precisa de um
podendo até ser um controle distribuído, mas tudo conversando
par de cabos para transmitir um sinal e, de repente, ter a sua
entre si”, esclarece.
disposição um sistema digitalizado, no qual uma conexão
com cabo de rede consegue interligar um enorme número de
Ribeiro, destaca que os sistemas automatizados com maior
instrumentos”, relata. Conforme o gestor, no que diz respeito às
integração, os chamados edifícios inteligentes, são direcionados
indústrias, por exemplo, esta transformação permitiu ganhar
mais para o mercado corporativo, tais como plantas industriais,
velocidade na produção e, principalmente, baratear os custos
empreendimentos comerciais, por exemplo, shopping centers,
de equipamentos fabricados.
além de data centers e infraestruturas (hospitais, aeroportos, e
O gerente de produto da Schneider Electric, Rogério Garcia
estádios). Nestas edificações, costuma-se ter todos os andares
Edifícios inteligentes
do edifício e do escritório interligados na mesma plataforma de automação.
Com os sistemas digitalizados foi preparado o terreno
Entretanto,
para o surgimento dos chamados edifícios inteligentes.
corporativa
“Quando
há
mesmo certa
no
segmento
disparidade.
de
Baseado
automação em
sua
pensamos
experiência na área, o gerente de produto da Schneider
que aquelas etapas de integração de sistemas já estão
divide este mercado da seguinte forma: no que concerne à
implementadas com um patamar muito mais desenvolvido”,
automação corporativa, enxerga dois nichos, o de edifícios
diz o coordenador da Wago.
de alto nível, que são certificados, por exemplo, com o selo
Os primeiros prédios inteligentes surgiram na década de
Leed para construções sustentáveis. Estes apresentam uma
1980 nos Estados Unidos. Contudo, de acordo com o diretor da
demanda grande para automação. Há, também os edifícios
Aureside, ainda não eram edifícios propriamente inteligentes.
de médio porte (seis, sete andares), novos ou retrofitados,
Tratavam-se dos chamados “Responsive Buildings”, prédios
que não possuem automação, mas que necessitariam de
que se adaptam a condições pré-definidas ou desejáveis a
alguma tecnologia deste tipo. “Este trata-se de um mercado
partir da leitura de sensores. “Por esse conceito ser totalmente
gigante a ser trabalhado”, diz Ribeiro.
diferente das edificações que existiam até então, surgiu a
No que diz respeito à automação residencial, Ribeiro
expressão Intelligent Building”, esclarece o engenheiro.
afirma que trata-se de um nicho de mercado no Brasil ainda
falamos
em
edifício
inteligente,
No entanto, destaca Santesso, existem diversas diferenças
incipiente. Neste sentido, segundo Afonso da Wago, muito
que podem ser observadas no conceito de prédio inteligente de
embora um projeto de edifício contemple diversas utilidades
hoje e dos anos 1980 e 1990. As edificações, na atualidade,
automatizadas, por uma questão de custo de implantação, o
tendem a ser efetivas, ou seja, integradas não apenas no
sistema de automação acaba se transformando em Circuito
âmbito de sistemas, mas à arquitetura e à funcionalidade
Fechado de TV (CFTV), sistema de voz e controle de acesso um
do prédio, para tornar o uso das instalações mais eficientes,
pouco mais sofisticado. Contudo, para o coordenador, é cada
desde verificar a disponibilidade e reservar a sala de reunião,
vez maior o número de obras e de edifícios que contemplam,
otimizar o tráfego de elevadores e mobilidade de pessoas dentro
pelo menos, um sistema de automação de iluminação, e de um
do prédio, até mesmo adaptar a fachada para as condições
sistema de ar condicionado mais inteligente também.
climáticas que mais proporcionem economia de recursos.
Trata-se, por exemplo, de um sistema de iluminação que
em dois segmentos: o de automação unifamiliar, em que o
mede a quantidade de luz natural que incide pela janela, e
desenvolvedor de soluções trata diretamente com o proprietário
em contrapartida regula as persianas para que o sol não
da casa para a realização do projeto. Neste caso, normalmente,
bata diretamente dentro da sala para não sobrecarregar o ar
as soluções são mais robustas e completas, com projetos que
condicionado. Soma-se a isso o controle de acesso do usuário
demoram cerca de dois anos para serem finalizados; e o de
a uma sala atrelado à iluminação deste ambiente, para que se
automação de edifícios, em que a iniciativa parte da construtora,
aproveite mais possibilidades de economia de recursos. E ainda
buscando muitas vezes se diferenciar da concorrência. Aqui, as
a integração de outras utilidades, participando deste sistema,
empresas costumam entregar os apartamentos equipados com
como elevadores, circulação de água e efluentes (água de
automação básica, mas preparados para que seja possível a
reuso, aproveitamento de água pluvial), iluminação do subsolo
ampliação do sistema.
de garagem, que, conforme Afonso, é um problema dentro
Ribeiro também divide o mercado de automação residencial
Em relação ao tema, Afonso traça uma linha separando a
59
O Setor Elétrico / Dezembro de 2014
automação de edifícios e a automação da unidade habitacional.
possível acessá-lo pelo IP controlador do prédio”, esclarece. A
No último caso, não se fala de prédios inteligentes, pois trata-
invenção de dispositivos móveis conectados à internet como
se de um sistema fechado para o apartamento, em que cada
smartphones e tablets também facilitou a vida dos usuários no
morador vai decidir o tipo de iluminação, ar condicionado e
sentido de controlar seus sistemas automatizados.
eletrônicos que deseja. “Quando se compra um apartamento
de um padrão um pouco mais elevado e o fabricante diz que
automação predial está muito atrelado ao conceito de Internet
é preparado para automação, isto normalmente significa
of Things (IoT). “O prédio passará a ser parte integrante de algo
que toda a parte de cabeamento e instalação das estruturas
maior que apenas a sua área construída e se comunicará com
está convergindo para um único painel elétrico, que abriga a
a comunidade e edificações ao seu redor”, relata. Conforme
automação”, explica o gestor.
Santesso, a ideia de comunicação Machine to Machine (M2M) e
A internet também contribui de diversas maneiras para a
Smart Communities já vem sendo trabalhada em diversos países
automação predial, segundo o diretor da Aureside. Uma das
do mundo. Esta integração permite que a automação predial
principais foi com o próprio protocolo IP (Internet Protocol).
direcione os recursos economizados para a comunidade local ou
Além disso, o uso do conceito de estrutura LAN (Local Area
mesmo que requisite recursos quando necessários ao edifício.
Network) permitiu uma facilidade incrível de trafegar dados e
“Isso potencializa a gestão e coloca a automação predial como
integrar sistemas dentro de uma edificação. “Hoje, a maioria das
um dos principais atores para fomentar uma comunidade e
integrações dos sistemas é feita trafegando dados nessa estrutura,
sociedade mais inteligente e sustentável”, conclui.
em que cada ponto de controle do prédio ou sistema predial tem
O diretor da Aureside acredita que o próximo passo da
um endereço e envia dados a um Building Management System
Automação residencial: conforto e
(BMS) que cuida da gestão do edifício”, afirma Santesso.
eficiência
Basicamente, de acordo com o especialista da Wago, a
internet permitiu uma função que até então não existia: ter
Diversas
acesso remoto da rua a uma condição interna do edifício.
apartamentos pensando na praticidade e no conforto do
“Então, via internet, de qualquer computador do mundo,
morador. A iHouse, por exemplo, cuja principal área de
se o sistema de automação do prédio tiver esta ‘porta’, é
negócios é o desenvolvimento de produtos para automação
empresas
já
desenvolvem
soluções
Basicamente, a internet permitiu uma função que até então não existia no mundo da automação predial: o acesso remoto da rua a uma condição interna das edificações.
para
60
Reportagem
Normalmente, as construtoras entregam apenas alguns produtos como o controlador de acesso no hall social e a central de automação na sala de estar. Mas o apartamento já é projetado e construído para receber a ampliação da automação para os demais ambientes.
residencial, tem em seu portfólio diversas soluções voltadas
Apesar disso, a tendência é que em 2015, em razão da escassez
a facilitar a vida do usuário, tais como chuveiros e banheiras
de chuvas e do possível aumento das tarifas de energia elétrica,
automatizadas e também sistemas de controle da luz.
as pessoas comecem a se preocupar mais com este assunto.
A empresa é responsável pelos projetos, acompanhamento
Muitas empresas, na esteira deste entendimento, já vêm
da obra e instalação dos produtos por meio de revendas, mas
investindo em tecnologia de automação com o intuito de
comercializa apenas com construtoras e incorporadoras, que, por
controlar o gasto com eletricidade. O Snapgrid, da iHouse,
sua vez, disponibilizam os apartamentos ao cliente final, que já
é um destes equipamentos. Desenvolvido para gerenciar
vêm com algum tipo de equipamento de automação embutido. De
o uso de energia e mensurar em quilowatts ou em reais o
acordo com o gerente de Pesquisa e Desenvolvimento (P&D) da
consumo 24 horas por dia, o produto consegue informar quais
iHouse, Sergio Corrigliano, existem construtoras que entregam
eletrodomésticos ou ambientes consomem mais energia. Para
o apartamento totalmente automatizado, mas a tendência é que
isso, é só instalar o equipamento junto aos disjuntores.
disponibilize com somente um produto instalado.
“Normalmente as construtoras entregam o produto
como uma tendência do setor, mas como algo que supre uma
touchdoor (controle de acesso com tela gráfica colorida
necessidade dos usuários cada vez mais preocupados com
sensível ao toque e leitor para impressão digital) no hall social
a escassez e o consequente custo de recursos com a energia
ou o produto wallpad (central de automação com tela gráfica
elétrica. Ele explica que as próximas versões do Snapgrid
colorida sensível ao toque e drivers de potência para controle
contarão inclusive com aplicativo para monitoramento a
de dois canais de iluminação) na sala de estar”, explica
distância. “O propósito é conscientizar a respeito dos pontos
Corrigliano, destacando que, contudo, o apartamento já é
de maior consumo na residência e evidenciar um problema
disponibilizado pronto para receber a ampliação da automação
elétrico que possa gerar um consumo desnecessário”, conclui.
para os demais ambientes. O Snapgrid também é muito
procurado pelas construtoras. Posteriormente, se quiserem
consumo por meio de um painel gráfico instalado no apartamento.
incrementar o sistema de automação de seus apartamentos, os
De acordo com Corrigliano, o equipamento é sensível ao toque que
clientes finais procuram revendedores da própria iHouse.
lista os circuitos monitorados, deixando em evidência os que mais
Segundo o gerente de produto da Schneider Electric,
consomem energia, sendo que o usuário tem a sua disposição três
Rogério Garcia Ribeiro, o mercado de automação de residências
modos diferentes de ler o consumo de energia elétrica: instantâneo,
tem atualmente como principal objetivo o conforto do usuário,
atualizado a cada minuto; acumulado, com contagem iniciada após
ficando a eficiência atrelada ao segmento de sistemas
a leitura pela distribuidora até a data da consulta; e estimativa
automatizados de indústrias e empreendimentos corporativos.
mensal, calcada no consumo médio dos últimos dias.
O gerente de P&D da iHouse não vê este tipo de produto
O produto atual disponibiliza o controle e o gerenciamento do
61
Pesquisa
62
Automação e gerenciamento de energia
O Setor Elétrico / Dezembro de 2014
Gerenciamento de crise
Eficiência energética, obtida pela gestão e da automação dos sistemas elétricos, é solução fundamental para empresas contornarem alta das tarifas de energia e evitar prejuízos financeiros
63
O Setor Elétrico / Dezembro de 2014
O custo da energia elétrica para a indústria poderá subir até 27% em 2015.
economia de eletricidade, realizando um diagnóstico das instalações elétricas e
Um estudo da Federação das Indústrias do Estado do Rio de Janeiro (Firjan)
dos equipamentos empregados. Assim, será possível conhecer a instalação sob o
concluiu que o preço da eletricidade para o industrial pode chegar a R$ 459,20
ponto de vista energético, criar um banco de dados com informações atualizadas
por MWh ao final deste ano e R$ 493,50 por MWh ao final de 2016. De acordo
e histórico dos parâmetros técnicos e, principalmente, identificar as oportunidades
com a entidade, além dos fatores que compõem o custo, o cálculo inclui os valores
de redução do consumo. A partir daí, é só determinar um plano de ação com
aportados às distribuidoras, que totalizaram R$ 51,5 bilhões, dos quais R$ 29,5
metas e prazos para a concretização do sistema de gerenciamento.
bilhões serão repassados aos consumidores finais a partir deste ano, sendo o
valor da bandeira vermelha de R$ 40,98 por MWh, incluindo os tributos.
elétrico, iniciativas que priorizem a conservação de energia serão fundamentais
Diante deste cenário, os grandes consumidores de energia, especialmente os
para a saúde financeira de qualquer empresa, especialmente, as eletrointensivas.
industriais, se veem no compromisso de investir em alternativas que amenizem
Confira, nas páginas a seguir, uma pesquisa exclusiva realizada com
o impacto do aumento das tarifas em seus resultados. Uma das soluções mais
fabricantes e distribuidores de equipamentos para automação e gerenciamento de
eficazes nesse sentido é aplicar técnicas de eficiência energética, desde a
energia. Embora resvalem expectativas céticas para 2015, este mercado projeta
readequação do sistema de iluminação e refrigeração até a substituição de
crescimento médio de 9% para este ano e as empresas esperam acréscimo de
motores e outros equipamentos com menor consumo de energia.
13% para seus faturamentos. Confira.
Considerando que 2015 deverá ser um ano adverso e hostil para o setor
Outras ações que podem provocar resultados bastante significativos seriam investir na correção da energia reativa, na instalação de controladores
Números do mercado de equipamentos para
de demandas para melhoria do fator de carga e na implantação de uma equipe
automação e gerenciamento de energia
especializada em energia elétrica que possa sugerir e implantar essas e outras medidas de eficientização.
Mencionada por 88% das empresas pesquisadas, a indústria continua sendo
O gerenciamento de energia é, hoje, um investimento necessário em
o principal segmento de atuação. Os índices são semelhantes aos registrados na
empresas de qualquer porte. Para isso, antes, é preciso identificar o potencial de
pesquisa realizada em 2013.
64
Pesquisa
Automação e gerenciamento de energia
Principais segmentos de atuação
23%
Público
65%
Comercial
88%
Industrial
As vendas diretas ao cliente final lideram os principais canais de comercialização desse setor. Telemarketing
é o menos utilizado pelas empresas pesquisadas. Principais canais de vendas
Venda direta ao cliente final
81% 56% 50% 29% 19%
Distribuidores / Atacadistas Revendas / Varejistas
Outros
Telemarketing
Com relação às certificações, uma surpresa. Houve um aumento considerável da adesão às duas certificações
ISO mais famosas. Neste ano, 65% das pesquisadas afirmaram possuir a ISO 9001 e 27% delas disseram contar com a ISO 14001. Na pesquisa do ano passado, estes índices eram de 49% e 18%, respectivamente. Certificações ISO
27%
14.001 (ambiental)
65%
9001 (qualidade)
Assim como no levantamento de 2013, também no deste ano, hardware para sistemas de supervisão,
controle e gerenciamento de energia lidera a relação dos produtos mais comercializados, sendo citado por 69% das empresas. Na sequência, estão o software para sistemas de supervisão, controle e gerenciamento de energia e o controlador de fator de potência.
65
O Setor Elétrico / Dezembro de 2014
Principais produtos comercializados
Hardware para sistemas de supervisão, controle e gerenciamento de energia
69% 60%
Controlador de fator de potência
52% 46% 38% 35% 31%
Software para sistemas de supervisão, controle e gerenciamento de energia
Controlador de consumo
Controlador de demanda Banco automático para correção do fator de potência Capacitador p/ correção do fator de potência
O porte das empresas que participaram desta pesquisa é bastante adverso. Pode-se afirmar que 17%
delas faturam acima de R$ 200 milhões em 2013 e que 22% apresentaram faturamento entre R$ 10 milhões e R$ 20 milhões no mesmo período. Faturamento bruto médio das empresas em 2013
17%
Acima de R$ 200 milhões 3%
16%
Até R$ 3 milhões
De R$100 milhões a R$200 milhões
8%
3%
De R$ 3 milhões a R$ 5 milhões
De R$ 50 milhões a R$ 100 milhões
14%
De R$ 5 milhões a R$ 10 milhões
17%
De R$ 20 milhões a R$ 50 milhões 22%
De R$ 10 milhões a R$ 20 milhões
Como é constatado em quase a totalidade dos mercados do setor elétrico brasileiro, os produtos são
consumidos, em sua maioria, no mercado interno. Neste caso, apenas 7% (na média) dos equipamentos são destinados à exportação.
66
Pesquisa
Automação e gerenciamento de energia
Balança comercial
7%
Exportação
93%
Mercado nacional
As expectativas não são tão otimistas quanto as registradas no estudo do ano passado. As empresas
esperavam crescer, em média, 27% em 2013, mas declararam, na pesquisa deste ano, ter faturado com acréscimo de apenas 12% no ano passado. Na média, as pesquisadas esperam fechar o ano de 2014 com crescimento de 13%. Veja os números. Previsões de crescimento
9%
Crescimento médio do mercado em 2014
13% 12%
Crescimento médio das empresas para 2014 Crescimento médio das empresas em 2013 na comparação com o ano anterior
A economia em queda é o principal argumento para a baixa expectativa deste setor. 34% das empresas
apontaram este motivo como principal fator desalentador. Elas ainda apontaram a carência de normas e legislação que motivem a padronização dos equipamentos. Fatores que influenciaram o mercado de gerenciamento e automação em 2014
2%
Bom momento econômico do país
2%
Programas de incentivo do governo
5%
Setor da construção civil aquecido 5% Crise internacional
34%
Desaceleração da economia brasileira
7%
Setor da construção civil desaquecido 7%
Incentivos por força de legislação ou normalização 16% 22%
Projetos de infraestrutura
Falta de normalização e/ou legislação
O Setor ElĂŠtrico / Dezembro de 2014
67
Automação e gerenciamento de energia
O Setor Elétrico / Dezembro de 2014
SP
AFAP
(19) 3464-5650
www.afap.com.br
Santa Bárbara D'oeste
SP
X
X
AUTOMATRONIC
(47) 3370-1403
www.automatronic.com.br
Guaramirim
SC
X
X
AUTOMOTION
(15) 3363-9900
www.automotion.com.br
Boituva
SP
BCM AUTOMAÇÃO
(51) 3374-3899
www.bcmautomacao.com.br
Porto Alegre
RS
BHS
(11) 2081-8168
www.bhseletronica.com.br
São Paulo
SP
CCK
(11) 5051-1297
www.cck.com.br
São Paulo
SP
COOPER POWER SYSTEM BY EATON
(15) 3481-9130
www.cooperpower.com
São Paulo
COTERGAVI
(11) 3673-5020
www.cotergavi.com.br
CPFL SERVIÇOS
(19) 3756-2755
DIGIMEC
X
X
X
X
X
X
X
X X
X
X
X
X
X
SP
X
X
X
São Paulo
SP
X
X
X
X
www.solucoescpfl.com.br
São José do Rio Pardo
SP
X
X
(11) 2969-1600
www.digimec.com.br
São Paulo
SP
X
X
DNI - KEY WEST
(11) 3933-8888
www.dni.com.br
São Paulo
SP
X
X
X
EMBRASUL
(51) 3358-4000
www.embrasul.com.br
Porto Alegre
RS
X
X
X
FINDER
(11) 4223-1550
www.findernet.com
Sao Caetano do Sul
SP
X
X
X
X
X
X
X
FLEX AUTOMATION
(11) 2389-2777
www.flexautomation.com.br
São Paulo
SP
X
X
X
X
X
X
GERALUX
(41) 3153-7800
www.grupogeralux.com.br
Campo Magro
PR
HAGER ELETROMAR
0800 724 2437
www.hager.com.br
Rio de Janeiro
RJ
X
HDS
(41) 2109-8800
www.hdspr.com.br
Pinhais
PR
X
IMS
(51) 3382-2300
www.ims.ind.br
Porto Alegre
RS
INEPAR
(16) 3303-1850
www.iesa.com.br
Araraquara
SP
INSTRONIC
(11) 3383-3700
www.instronic.com.br
Osasco
SP
INSTRUMENTI
(11) 5641-1105
instrumenti.com.br
São Paulo
SP
X
INSTRUTEMP
(11) 3488-0200
www.instrutemp.com.br
São Paulo
SP
X
ISOLET
(11) 2118-3000
www.isolet.com.br
Itu
SP
X
KDL
(11) 4617-3175
www.kdliluminacao.com.br
Cotia
SP
X
KIENZLE
(11) 2249-9604
www.kienzle-haller.com.br
São Paulo
SP
X
KRON
(11) 5525-2000
www.kron.com.br
São Paulo
SP
X
LEGRAND
(11) 5644-2600
www.legrand.com.br
São Paulo
SP
X
X
X X
X
X X
X
X X
X
X
X
X X
X
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X X
X
X
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X
X
X X
X
X
X
X
X
X X
X
X
Programas na área de responsabilidade social
São Paulo
Serviço de atendimento ao cliente por telefone e/ou internet
www.acaoeng.com.br
14001 (ambiental)
X
(11) 3883-6050
Certificados ISO
Outros
SP
AÇÃO ENGENHARIA
Telemarketing
Estado
Osasco
Venda direta ao cliente final
Cidade
www.abb.com.br
Revendas / varejistas
Site
0800 014 9111
Comercial
Telefone
ABB
Industrial
EMPRESA
Principal canal de vendas
9001 (qualidade)
Principal segmento de atuação
Fabricante
Distribuidora
A empresa é
Distribuidores / atacadista
68
Público
Pesquisa
X
X
X
X
X
X
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X
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X X
X
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X X
X
X
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O Setor Elétrico / Dezembro de 2014
(11) 5683-5700
www.metaltex.com.br
São Paulo
sp
MIT MEASTECH
(11) 4028-5653
www.meastech.com.br
Salto
SP
NORD ELECTRIC
(49) 3361-3900
www.nord.eng.br
Chapecó
SC
NUTSTEEL
(11) 2122-5777
www.nutsteel.com.br
São Paulo
SP
PANDUIT
(11) 3613-2353
www.panduit.com
São Paulo
SP
X
PROVOLT
(47) 3036-9666
www.provolt.com.br
Blumenau
SC
X
X
RENZ
(11) 4034-3655
www.renzbr.com
Bragança Paulista
SP
X
X
ROCKWELL
(11) 5189-9500
www.rockwellautomation.com.br
São Paulo
SP
X
X
ROVIMATIC
(11) 3816-4040
www.rovimatic.com.br
São Paulo
SP
X
SASSI
(11) 4138-5122
www.sassitransformadores.com.br
Taboão da Serra
SP
X
SCHNEIDER ELECTRIC
0800 728 9110
www.schneider-electric.com
São Paulo
SP
SEL
(19) 3518-2110
www.selinc.com.br
Campinas
SP
SIEMENS
(11) 4585-8040
www.siemens.com.br
São Paulo
SULTECH
(51) 3013-0333
www.sultech.com.br
Porto Alegre
TECNOVA
(51) 3342-4555
www.tecnovaenergia.com.br
Porto Alegre
RS
X
X
UNION
(11) 3512-8900
unionsistemas.com.br
São Paulo
SP
X
X
WEG AUTOMAÇÃO
(47) 3276-4000
www.weg.net
Jaraguá do Sul
SC
X
X
X
WEIDMÜLLER CONEXEL
(11) 4366-9610
www.weidmueller.com.br
Diadema
SP
X
X
X
X X
X X
X
X X
X
X X
X
X X
X X
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X
X
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SP
X
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X
X X
Programas na área de responsabilidade social
RS
METALTEX
Estado
Serviço de atendimento ao cliente por telefone e/ou internet
Caxias do Sul
14001 (ambiental)
X
X
Cidade
www.magnani.com.br
9001 (qualidade)
X
X
Site
(54) 4009-5255
Certificados ISO
Outros
X
X
Telefone
MAGNANI
Telemarketing
X
X
EMPRESA
Venda direta ao cliente final
Público
X
Revendas / varejistas
Comercial
X
Principal canal de vendas
Distribuidores / atacadista
Industrial
Principal segmento de atuação
Distribuidora
Fabricante
A empresa é
X X
X
X
X
X
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Pesquisa
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Automação e gerenciamento de energia
O Setor Elétrico / Dezembro de 2014
X
SP
X
X
X
AFAP
(19) 3464-5650
www.afap.com.br
Santa Bárbara D'oeste
SP
X
X
X
AUTOMATRONIC
(47) 3370-1403
www.automatronic.com.br
Guaramirim
SC
X
X
X
X
AUTOMOTION
(15) 3363-9900
www.automotion.com.br
Boituva
SP
X
X
X
X
BCM AUTOMAÇÃO
(51) 3374-3899
www.bcmautomacao.com.br
Porto Alegre
RS
X
X
X
BHS
(11) 2081-8168
www.bhseletronica.com.br
São Paulo
SP
X
X
CCK
(11) 5051-1297
www.cck.com.br
São Paulo
SP
X
X
COOPER POWER SYSTEM BY EATON
(15) 3481-9130
www.cooperpower.com
São Paulo
SP
X
X
X
COTERGAVI
(11) 3673-5020
www.cotergavi.com.br
São Paulo
SP
X
X
X
CPFL SERVIÇOS
(19) 3756-2755
www.solucoescpfl.com.br
São José do Rio Pardo
SP
X
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X
DIGIMEC
(11) 2969-1600
www.digimec.com.br
São Paulo
SP
X
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X
DNI - KEY WEST
(11) 3933-8888
www.dni.com.br
São Paulo
SP
X
X
X
EMBRASUL
(51) 3358-4000
www.embrasul.com.br
Porto Alegre
RS
X
FINDER
(11) 4223-1550
www.findernet.com
Sao Caetano do Sul
SP
X
FLEX AUTOMATION
(11) 2389-2777
www.flexautomation.com.br
São Paulo
SP
X
GERALUX
(41) 3153-7800
www.grupogeralux.com.br
Campo Magro
PR
HAGER ELETROMAR
0800 724 2437
www.hager.com.br
Rio de Janeiro
RJ
HDS
(41) 2109-8800
www.hdspr.com.br
Pinhais
PR
IMS
(51) 3382-2300
www.ims.ind.br
Porto Alegre
RS
X
INEPAR
(16) 3303-1850
www.iesa.com.br
Araraquara
SP
X
X
INSTRONIC
(11) 3383-3700
www.instronic.com.br
Osasco
SP
X
X
INSTRUMENTI
(11) 5641-1105
instrumenti.com.br
São Paulo
SP
X
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INSTRUTEMP
(11) 3488-0200
www.instrutemp.com.br
São Paulo
SP
X
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ISOLET
(11) 2118-3000
www.isolet.com.br
Itu
SP
X
X
X
KDL
(11) 4617-3175
www.kdliluminacao.com.br
Cotia
SP
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KIENZLE
(11) 2249-9604
www.kienzle-haller.com.br
São Paulo
SP
KRON
(11) 5525-2000
www.kron.com.br
São Paulo
SP
LEGRAND
(11) 5644-2600
www.legrand.com.br
São Paulo
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71
O Setor Elétrico / Dezembro de 2014
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X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
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X
X
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X
Sistema interligado
72
O Setor Elétrico / Dezembro de 2014
Interligação de sistema isolado ao SIN Por Antonio Ricardo Tenório, Daniele da Motta, Paulo Eduardo Quintão, Leonardo Soares, Eliane de Fátima Silva e Antonio Felipe Aquino*
Desafios da integração elétrica dos sistemas de Manaus e Macapá ao Sistema Interligado Nacional (SIN)
73
O Setor Elétrico / Dezembro de 2014
O suprimento de energia elétrica às cidades
um total de 334 km. O empreendimento,
que a integração de novos sistemas
de Manaus e Macapá é feito atualmente pelos
denominado
Tucuruí–
isolados, via de regra, é um processo difícil
sistemas isolados de concessão da Eletrobras
Macapá–Manaus (TMM), foi divido em
e desafiador. O recente caso da integração
Eletronorte, agentes de distribuição e outros
três lotes, envolvendo 18 bancos de
do Acre-Rondônia ao SIN é um exemplo
agentes de geração. Vários estudos foram
capacitores série (BCS) fixos, com grau
que não deve ser esquecido. Os principais
realizados nas últimas décadas para incorporar
de compensação médio de 70% e 4 CER.
desafios estão associados às dificuldades
estes sistemas isolados ao Sistema Interligado
O
os
para obtenção de dados confiáveis dos
Nacional (SIN).
resultados dos estudos pré-operacionais
sistemas elétricos e modelos dos geradores
para a configuração dos sistemas Manaus
e outros controladores das características
do
e Macapá sem considerar eventuais atrasos
dos geradores que serão integrados com
Planejamento da Expansão dos Sistemas
nas obras internas a esses sistemas para
relação aos requisitos dos Procedimentos
Elétricos (CCPE) concluiu pela atratividade
permitir sua integração ao SIN.
de Rede do ONS, conhecimento das
Em 2003, um estudo desenvolvido pelo
então
Comitê
Coordenador
presente
de
interligação
trabalho
apresentará
da incorporação desses sistemas isolados da região amazônica ao SIN. Estudos de viabilidade técnico-econômica concluíram,
especificidades
Características básicas do empreendimento
das
redes
isoladas
existentes, etc. Esta seção apresenta as principais
mais tarde, que a melhor alternativa de
A integração dos sistemas isolados
características dos circuitos, reatores, bancos
integração desses sistemas isolados era
de Manaus e Macapá por meio de longas
de capacitores série e compensadores
a construção de um circuito duplo (CD),
linhas de transmissão de 500 kV, com graus
estáticos integrantes do empreendimento.
na mesma torre, na tensão de 500 kV
de compensação série e shunt elevados,
A Figura 1 apresenta a interligação TMM
ligando a UHE Tucuruí até a cidade de
em configuração radial e contando com
em um diagrama eletrogeográfico e sua
Manaus, formando o circuito Tucuruí–
a operação de três CER em 500 kV (SE
extensão até atingir a SE Lechuga, na área
Xingu–Jurupari–Oriximiná–Silves–
Jurupari, Oriximiná e Silves) e um CER na
metropolitana de Manaus. Esta interligação
Lechuga em uma extensão de 1418 km.
SE Macapá 230 kV, constitui um grande
foi dividida em três lotes, envolvendo 18
Para atendimento à cidade de Macapá foi
desafio em termos de estudos de regime
BCS fixos, com grau de compensação médio
recomendado um CD, na mesma torre, em
permanente, dinâmico e de transitório
de 70%, e quatro CER, sendo três no sistema
230 kV, a partir da subestação de Jurupari,
eletromagnético; não sendo este último
de 500 kV e um no sistema de 230 kV para
com seccionamento em Laranjal do Jari, em
objeto do presente trabalho. Salienta-se
atendimento a Macapá.
Sistema interligado
74
O Setor Elétrico / Dezembro de 2014
Figura 1 – Diagrama eletrogeográfico mostrando a interligação TMM.
Os
parâmetros
elétricos
das
linhas
de transmissão de 500 kV e 230 kV são
Tabela 1 – Parâmetros das linhas de transmissão de 500 kV e 230 kV da interligação TMM
LINHAS DE TRANSMISSÃO CD
R0
X0
B0
R1
X1
500 kV E 230 KV
(%)
(%)
(Mvar)
(%)
(%)
Tucuruí II -Xingu C1/C2, 500 kV
2,142
9,727
235,0
0,194
2,796
417,7
265,0
Xingu - Jurupari C1/C2, 500 kV
1,996
9,008
215,8
0,179
2,582
384,0
244,0
Jurupari - Oriximiná C1/C2, 500 kV
2,660
12,493
315,1
0,248
3,639
555,9
350,0
Oriximiná - Silves C1/C2, 500 kV
3,169
12,323
283,8
0,241
3,451
534,2
335,0
Silves-Lechuga C1/C2, 500 kV
2,272
8,501
186,6
0,167
2,348
354,1
224,0
mostrados na Tabela 3.
Jurupari - Laranjal C1/C2, 230 kV
7,991
24,304
17,9
0,887
6,103
30,6
105,2
Laranjal - Macapá C1/C2, 230 kV
16,454 51,631
39,4
1,887 13,133
66,9
229,0
apresentados na Tabela 1.
A Tabela 2 apresenta de forma resumida
a compensação de reativos em derivação e série da interligação TMM. Os parques térmicos e as usinas hidrelétricas dos sistemas Macapá e Manaus consideradas nos estudos pré-operacionais da interligação TMM são As principais dificuldades para a obtenção
B1
L
(Mvar) (Km)
dos dados referentes aos sistemas isolados
Nota: (%) na Base de 100 MVA / 500 ou 230 kV dependendo da tensão nominal da linha.
de Macapá e Manaus - incluindo dados de
isolado e não tinham ainda relacionamento
geradores e modelos de reguladores de
com o ONS;
tensão, velocidade e estabilizadores - foram as
• Como após a interligação somente irão
seguintes:
ficar em operação usinas a gás, a maioria dos
estará sujeita a diversas perturbações ao
Produtores Independentes de Energia (PIE)
longo dos seus quase 1.800 km, desde
• Dificuldade inicial para contato com
estão convertendo suas usinas, que hoje
contingências
os agentes de geração visando a obtenção
operam a óleo, para gás para a operação após
duplas que poderão ocasionar a separação
dos dados dos geradores e respectivos
a interligação; desta forma alguns agentes ainda
dos sistemas Manaus e Macapá do SIN.
controladores, principalmente devido ao fato
não têm os ajustes finais dos controladores
Para dar cobertura às diversas condições
de que eles operam atualmente em um sistema
das unidades geradoras.
possíveis, foram definidos os procedimentos
Estudos de manobras A interligação Tucuruí–Macapá–Manaus
simples
até
contingências
Sistema interligado
76
O Setor Elétrico / Dezembro de 2014
Tabela 2 – Compensação de reativos da interligação TMM
SE Xingu
SE Jurupari
SE Oriximiná
SE Silves
SE Lechuga
SE Laranjal
SE Macapá
500 kV
500 kV
500 kV
500 kV
230 kV
230 kV
2 RE LT 136 Mvar
2 RE LT 136 Mvar
2 RE LT 200 Mvar
2 RE LT 200 Mvar
1 RE Barra 136 Mvar
2 RE LT 200 Mvar
2 RE LT 200 Mvar
2 RE LT 110 Mvar
2 RE LT 110 Mvar
2 BCS 70%
2 RE Barra 136
1 RE Barra 200
1 RE Barra 200
1 RE Barra 200
2 RE LT 25
2 RE LT 25
Mvar
Mvar
Mvar
Mvar
Mvar
Mvar
1 CER (-200, +200)
1 CER (-200, +300)
1 CER (-200,
4 BCS 35%
Mvar
Mvar
+300)Mvar
4 BCS 35 %
4 BCS 35 %
4 BCS 35 %
RE = reator em derivação, CER = compensador estático de reativos, BCS = banco de capacitores série
Tabela 3 - Parques térmicos e usinas hidrelétricas dos sistemas Manaus e Macapá após a interligação com o SIN
Usina
N° de unidades
Potência MVA Total
Unidade
Agente
Potência MW Total
Unidade
SISTEMA MANAUS UHE Balbina
5
55,5
277,5
50
250
Eletrobras Amazonas Energia
UTE Jaraqui
23
4,45
102,35
3,282
75,486
Breitner
UTE Tambaqui
23
4,45
102,35
3,282
75,486
Breitner
UTE Manauara
5
21,35
106,75
17,076
85,38
Cia Energética Manauara
UTE Ponta Negra
5
21,35
106,75
17,076
85,38
Geradora de Energia do Amazonas
UTE Cristiano Rocha
5
21,35
106,75
17,076
85,38
RAESA
UTE Mauá Bloco 3
2
75
150
55
110
Eletrobras Amazonas Energia
UTE Mauá Bloco 4
6
20,795
124,77
15,75
94,5
Eletrobras Amazonas Energia
UTE Mauá Bloco 4
4
20,795
83,18
15,75
63
Eletrobras Amazonas Energia
UTE Aparecida Bloco 1
2
58,59
117,18
49,8
99,6
Eletrobras Amazonas Energia
UTE Aparecida Bloco 2
2
71,18
142,36
45
90
Eletrobras Amazonas Energia
SISTEMA MACAPÁ UHE Coaracy Nunes 1 e 2
2
25,3
50,6
24
48
Eletrobras Eletronorte
UHE Coaracy Nunes 3
1
30,4
30,4
30
30
Eletrobras Eletronorte
UTE Santana MD Wartsila
4
18,58
74,32
15,7 (3)
62,8
Eletrobras Eletronorte
UTE Santana LM 2500
3
25,24
75,72
18 (4)
54
Eletrobras Eletronorte
a serem adotados para manobras dos
• Sentido obrigatório de energização a partir
energizada;
circuitos de 500 kV e 230 kV da interligação
da SE 500 kV Tucuruí II. A recomposição a
•
Tucuruí–Macapá–Manaus para as diversas
partir da SE 500 kV Lechuga é proibida;
preferencialmente na SE Manaus que receberá
configurações possíveis pós-contingências,
• Sincronizadas pelo menos 10 unidades
tensão a partir da LT 230 kV Lechuga–Manaus
bem como para colocação em operação da
geradoras ou 8 unidades geradoras + 1
e poderá ser energizada desde que a tensão
interligação em questão.
compensador
na SE 230 kV Lechuga seja igual ou inferior a
síncrono
ou
5
unidades
A
tomada
de
carga
será
iniciada
geradoras + 3 compensadores síncronos na
228 kV;
Recomposição
UHE Tucuruí; Tensão na SE 500 kV Tucuruí 2
• A SE Macapá poderá tomar carga após
A recomposição do tronco de 500 kV
igual ou inferior a 540 kV;
receber tensão a partir da energização das LT
da SE Tucuruí 2 até a SE Lechuga poderá ser
• Todos os BCS previamente bypassados;
230 kV Jurupari–Laranjal e Laranjal–Macapá,
realizada desde que sejam respeitadas as
Prévia
no
que só poderá ser realizada com tensão igual
seguintes condições:
barramento do terminal emissor da LT a ser
ou inferior a 226 kV na SE 230 kV Jurupari
energização
do(s)
reator(es)
77
O Setor Elétrico / Dezembro de 2014
e após fluxo de potência ativa na LT 500 kV
ou seja, aquele de maior potência de curto-
• Unidades geradoras e compensadores
Jurupari – Oriximiná;
circuito. Analogamente, o sentido normal
síncronos da UHE Tucuruí;
• Os BCS de todas as LT só poderão entrar
de desenergização será sempre a partir do
• Reatores shunt e compensadores estáticos
em operação após o fechamento de paralelo
terminal eletricamente mais distante da UHE
apresentados na Tabela 2;
com o sistema Manaus;
Tucuruí;
• Bancos de capacitores na SE 230 kV Lechuga
• Após tomada de carga em Manaus, poderá
• BCS da LT sob manobra previamente
– 4 x 55 Mvar;
ter início a energização do segundo circuito
bypassados.
• LTC dos autotransformadores 500/230 kV da SE Jurupari – 2 x 450 MVA;
do tronco de 500 kV Tucuruí–Xingu–Jurupari– Oriximiná–Silves–Lechuga, desde que haja
Considerando
o
folga para absorção de até 300 Mvar na UHE
compensação reativa da interligação Tucuruí–
SE Lechuga – 3 x 600 MVA;
Tucuruí.
Macapá–Manaus e as condições mínimas
• O ponto de valor mais alto de tensão no
indicadas para a UHE Tucuruí, não foram
tronco de 500 kV da interligação Tucuruí–
Energização e desenergização
verificadas
a
Macapá–Manaus é o barramento dos BCS
maiores
elevado
dificuldades
grau
de
para
• LTC dos autotransformadores 500/230 kV da
Para a energização e desenergização das LT
realização de manobras de desenergização
Xingu, na LT Xingu–Jurupari, podendo haver
em 230 kV e 500 kV foram definidas tensões
e de energização tanto para configurações
dificuldade
pré-manobra de forma a atender aos critérios
de
máximo de 110% (550 kV) em cenários de
estabelecidos nos Procedimentos de Rede do
recomposição total da interligação.
desligamento
parcial
quanto
para
para
atendimento
do
limite
baixo carregamento na interligação associado à baixa geração na UHE Tucuruí. Em caso
ONS. Adicionalmente, devem ser atendidos os seguintes condicionantes:
Estudo de controle de tensão
de esgotamento de todos os recursos para
Para obtenção de níveis de tensão adequados
controle de tensão, deverão ser bypassados
• O sentido normal de energização da
em seus barramentos, a interligação Tucuruí–
os próprios BCS Xingu, para eliminação da
LT será sempre a partir do terminal
Macapá–Manaus
violação de tensão nos mesmos;
eletricamente mais próximo da UHE Tucuruí,
recursos para controle do perfil de tensão:
conta
com
os
seguintes
• Todos os reatores de barra da interligação
Sistema interligado
78
O Setor Elétrico / Dezembro de 2014
Tucuruí – Macapá – Manaus apresentados
completa quanto para rede alterada, uma vez
na Tabela 2 poderão permanecer ligados em
que poderá ser necessário manobrar as linhas
qualquer cenário de carga e importação pelos
de transmissão quando outros elementos da
sistemas Macapá e Manaus;
rede estiverem fora de operação. Para tanto,
• Os bancos de capacitores na SE 230 kV
pesquisou-se a configuração mais crítica,
Lechuga poderão estar em operação ou não,
a qual contemplava a indisponibilidade de
de acordo com a necessidade de controle de
uma linha de transmissão que maximizasse
tensão do sistema Manaus;
a defasagem angular entre os terminais da
• É desejável que os CER operem com potência
linha de transmissão cuja manobra está sendo
reativa em torno de zero, salvo em condições
estudada.
de esgotamento de potência reativa na UHE
A
Tucuruí e/ou quando os demais recursos
supracitados, foram determinados os ajustes
não forem suficientes para manter o perfil
para os relés de verificação de sincronismo
de tensão da interligação Tucuruí–Macapá–
apresentados
Manaus dentro da faixa de operação normal;
garantirão o atendimento aos Procedimentos
• Em relação ao SIN, mais especificamente ao
de Rede do ONS, que estabelece que as
Sistema Norte e à interligação Norte/Sudeste,
variações
a entrada em operação da interligação Tucuruí–
unidades geradoras no instante da manobra
Macapá–Manaus não altera as diretrizes para
sejam inferiores a 50% da potência nominal
controle de tensão vigentes.
aparente das mesmas.
partir
dos
nos
cenários
subitens
instantâneas
de
operativos
adiante, que
potência
nas
No sistema Manaus, os limites para o
Estudo de sincronismo
sincronismo desse sistema com o SIN estão dos
associados às unidades geradoras da UTE
sistemas Manaus e Macapá com o SIN,
Cristiano Rocha. No caso do sistema Macapá,
buscaram-se condições de carga e geração
os limites estão associados aos geradores da
que maximizassem a defasagem angular entre
UTE Santana 2.
Para
análise
da
sincronização
os polos do disjuntor a ser fechado. Para
Rede de recomposição
formação dos sistemas ilhados Manaus e Macapá, foi mantida a geração interna mínima
possível, respeitando-se as inflexibilidades das
em vazio todo o tronco em 500 kV entre as
usinas térmicas e a carga total foi reduzida
subestações Tucuruí e Lechuga, com os BCS
para manutenção do equilíbrio carga-geração
bypassados, o fechamento de paralelo com
das respectivas ilhas.
os sistemas Manaus e Macapá deverá ser feito
respeitando-se as condições apresentadas na
Os estudos de fechamento de anel foram
realizados tanto para a configuração de rede
Para a configuração em que está energizado
Tabela 4.
Tabela 4 – Diretrizes para sincronização dos sistemas Manaus e Macapá com o SIN
Ponto de fechamento
V
F
de Paralelo
máximo
máximo
máximo
TR 500/230 kV Lechuga
20%
0,20 Hz
20 graus
0 ou ≥2
Indiferente
Entre Jurupari e Macapá
20%
0,20 Hz
10 graus
Indiferente
0 ou ≥2
Unidades sincronizadas UTE C.Rocha UTE Santana 2
Tabela 5 – Diretrizes para sincronização dos sistemas Manaus e Macapá com o SIN em caso de perda dupla
Ponto de fechamento
V
F
de paralelo
máximo
máximo
Unidades sincronizadas máximo
EntreTucuruí e Jurupari Entre Jurupari e Lechuga Entre Jurupari e Macapá
20%
0,20 Hz
10 graus
UTE C.Rocha UTE Santana 2 0 ou ≥2
0 ou ≥2
0 ou ≥2
Indiferente
Indiferente
0 ou ≥2
Sistema interligado
80
O Setor Elétrico / Dezembro de 2014
Perdas duplas de LT
de uma ilha elétrica dos sistemas Manaus e Macapá.
Caso ocorra perda dupla em qualquer dos
Conforme mencionado, neste caso há a atuação
trechos da interligação Tucuruí–Macapá–Manaus,
do ERAC em ambos os sistemas, e a ilha formada
o sincronismo do SIN com os sistemas Manaus e
é estável. Para as contingências simples no tronco
Macapá poderá ser realizado no próprio trecho,
de transmissão, diante do seu baixo carregamento,
respeitando-se as condições apresentadas na Tabela
não houve qualquer problema de estabilidade.
5. Neste caso, os BCS dos circuitos que não estão
sob manobra foram considerados em operação,
de Manaus são bastante severas do ponto de vista
o que resulta em maiores impactos e conduz a
de carregamento de circuitos pós-contingência,
maiores restrições nos ajustes para fechamento.
uma vez que a rede entre as SE Manaus e Mauá
As contingências duplas na rede de 230 kV
3 é fechada em anel através de uma rede de 69
Estudo de desempenho dinâmico
kV, consequentemente com baixa capacidade de transmissão. Para todas as contingências
As simulações e análises realizadas para
duplas analisadas, há sobrecargas em linhas de
avaliação da estabilidade eletromecânica da
transmissão de 69 kV, em alguns casos chegando
interligação TMM têm como premissas os
até cerca de 70% do carregamento nominal e
critérios estabelecidos no submódulo 23.3 dos
também nos transformadores 230/69 kV da SE
Procedimento de Rede do ONS.
Manaus. Em todos os casos, as sobrecargas podem
ser eliminadas através de cortes de carga nas
Antes do início dos estudos de estabilidade modelagem
subestações terminais dos circuitos em sobrecarga,
detalhada de todos os equipamentos responsáveis
por meio de esquemas de corte de carga locais.
pelo desempenho dinâmico do sistema, a partir de
Da mesma forma que para a interligação TMM
dados informados pelos agentes envolvidos. Foram
não houve qualquer problema de estabilidade para
modelados os quatro CER das redes de 500 kV e
contingências simples no sistema Manaus 230 kV.
230 kV da interligação, assim como os geradores
Para a contingência dupla da LT 230 kV
e seus respectivos controladores (reguladores de
Jurupari-Laranjal, apesar da atuação correta do
tensão, velocidade e estabilizadores), dos sistemas
ERAC, foi observada a perda de sincronismo das
Manaus e Macapá que irão ficar em operação após
unidades geradoras da UHE Coaracy Nunes no
a interligação com o SIN.
sistema Macapá para casos onde o somatório
Foi definida uma lista de contingências duplas
do fluxo de potência ativa nos dois circuitos era
e simples nos sistemas de transmissão de 500 kV e
superior a 100 MW pré-contingência. A perda
230 kV da interligação TMM e também no sistema
dupla do circuito Jurupari-Laranjal, associado à
Manaus 230 kV, que farão parte da Rede Básica.
perda de sincronismo dessas unidades geradoras
eletromecânica
foi
feita
uma
Os sistemas Manaus e Macapá atualmente têm
usina, provocará um blecaute no sistema Macapá.
grande parte da carga atendida por usinas a óleo
De forma a evitar tais problemas, foi proposto um
que, conforme planejado, irão sair de operação
Sistema Especial de Proteção (SEP), que irá cortar
paulatinamente após a interligação. Para o sistema
imediatamente todas as cargas conectadas à SE
Manaus, por exemplo, em carga pesada, a saída de
Laranjal na perda dupla da LT 230 kV Jurupari–
operação dessas usinas representa cerca de 50%
Laranjal, caso o somatório do fluxo de potência
do atendimento da carga da área. Desta forma,
ativa nos dois circuitos pré-contingência seja
os cenários de intercâmbio analisados são de
superior a 100 MW.
importação e, sendo assim, todas as contingências
Para o correto desempenho do sistema
duplas nas redes de 500 kV e 230 kV da interligação
para as contingências analisadas também foi
TMM provocam a atuação do Esquema Regional
recomendado o ajuste da estratégia de bloqueio
de Alívio de Carga (ERAC) em Manaus e Macapá
por subtensão dos quatro CER da interligação
ou somente em uma delas, dependendo do trecho
TMM, conforme a Tabela 6, em que as tensões
onde houver a contingência dupla.
apresentadas são valores mínimos das tensões
fase-neutro e fase-fase, para melhor seletividade
A perda dupla da LT 500 kV Xingu-Jurupari
(trecho inicial da interligação) resulta na formação
na atuação da estratégia:
81
O Setor Elétrico / Dezembro de 2014
dos barramentos de 69 kV das SE Mauá e
Tabela 6 – Estratégia de subtensão dos CER
Equipamento
Ação
Ajuste de tensão
Temporização
CER de Jurupari, Oriximiná e Silves
Bloqueio
≤ 0,60 pu
5 ms
Desbloqueio
≥ 0,70 pu
150 ms
Bloqueio
≤ 0,65 pu
5 ms
Desbloqueio
≥ 0,75 pu
150 ms
CER de Macapá
Estudo de determinação de limites de transmissão
de cerca de 700 MW, valor bastante inferior
Os limites de intercâmbio entre os sistemas
na interligação TMM.
Manaus, o montante de disjuntores superados no sistema Manaus chegaria a sessenta e três unidades, o que demandaria um grande esforço de engenharia e financeiro para substituí-los.
Sistemas especiais de proteção e ajustes das proteções sistêmicas SEP – Esquema de corte de carga na SE Laranjal quando da contingência dupla da LT 230 kV Jurupari-Laranjal
ao limite de estabilidade para perdas simples
Manaus e Macapá e o SIN serão impostos pelas próprias características dos sistemas. De fato, conforme abordado anteriormente,
Estudo de superação de disjuntores
Nas simulações realizadas nos estudos
Com a configuração atual do sistema
pré-operacionais, foi
para fazer diante de eventuais perdas duplas
na interligação TMM – contingência que não
Manaus, isto é, considerando os barramentos
unidades geradoras 1 e 2 da UHE Coaracy
pode ser desprezada – faz-se necessário
de Mauá e Manaus 69 kV segregados, e com
Nunes perdem sincronismo na contingência
manter geração sincronizada internamente aos
a integração dos sistemas Manaus e Macapá
dupla da LT 230 kV Jurupari-Laranjal, quando
sistemas Manaus e Macapá.
ao SIN, foi detectada apenas um disjuntor de
o somatório dos fluxos de potência ativa
Na prática, a importação de energia do SIN
69 kV da SE Santana em estado de alerta por
nos dois circuitos antes da contingência é
estará limitada a cerca de 50% da carga dos
corrente de curto-circuito simétrica.Apesar de
superior a 100 MW, indicando a necessidade
sistemas Manaus e Macapá. A outra metade da
nenhuma instalação ter apresentado superação
de implantação de um SEP para corte total das
carga deverá ser suprida localmente, através
de disjuntor, algumas instalações tiveram
cargas conectadas a SE Laranjal, quando dessa
da geração interna disponível. Essa providência
evolução significativa dos níveis de curto-
contingência dupla.
garante um desempenho dinâmico adequado
circuito. Para as quarenta e quatro instalações
para esses sistemas, com atuação satisfatória
que apresentaram variação percentual de
revista no âmbito dos estudos do segundo
do ERAC após a separação do SIN, quando
nível de curto-circuito de ±10%, o ONS
quadrimestre de 2013. Dessa forma, a real
de contingências duplas ou simples com
recomendou que os Agentes concessionários
necessidade de implantação de um SEP para
indisponibilidade na interligação TMM.
destas instalações verificassem os ajustes de
corte das cargas conectadas à SE Laranjal,
suas proteções.
quando de contingência dupla, será reavaliada
tão logo essa rede esteja definida.
Para os cenários examinados, por exemplo,
a importação máxima do sistema Manaus será
Caso venha a ser necessário o fechamento
observado
que
as
A rede elétrica da área Macapá está sendo
Sistema interligado
82
O Setor Elétrico / Dezembro de 2014
Proteção de sobretensão instantânea
propostos ajustes para os sistemas de 230 kV
Esquema regional de alívio de carga
e temporizada
de Manaus e Macapá.
(ERAC)
Anteriormente, foram apresentadas as
de energização de linhas, bem como os ajustes
principais conclusões obtidas a partir das
das proteções de sobretensão atualmente
Os estudos pré-operacionais para a
simulações
contingências
implantados nas linhas existentes, foram
integração dos sistemas isolados de Manaus
duplas dos troncos de 230 e 500 kV na
propostos ajustes para as proteções das linhas
e
interligação TMM que provocam o ilhamento
de 500 e 230 kV da interligação Tucuruí-
desafiadores. No início desses estudos, o ONS
das áreas de Manaus e/ou Macapá. Para
Macapá-Manaus. Os ajustes propostos para o
enfrentou alguns problemas para a obtenção
essas contingências foi dimensionado um
sistema de 500 kV entre Tucuruí II-Lechuga
de dados dos Agentes de transmissão e
ERAC, de forma a reestabelecer o equilíbrio
são mostrados na Tabela 9. Também foram
geração, em um ambiente ainda novo para
Ajustes das proteções sistêmicas
dinâmicas
das
Considerando os resultados dos estudos
carga versus geração e atender, mesmo que
Conclusão
Macapá
mostraram-se
complexos
e
Tabela 7 – Janela de medição de taxas de variação de frequência do ERAC
parcialmente, parte da carga dessas áreas
Área
por meio da formação de ilhas elétricas
Janela de m edição da taxa de variação de frequência
dinamicamente estáveis.
Manaus
Macapá
Para o dimensionamento do ERAC foram
considerados os ajustes das proteções de sub
De 59,7 Hz a 59,2 Hz
Interligação
e sobrefrequência das unidades geradoras, conforme
informações
prestadas
pelos
Tabela 8 – Ajustes do ERAC
agentes de geração da área, de modo que não
Área
Agente envolvido
houvesse desligamento das mesmas devido à
do ERAC proposto. Esses ajustes foram
severidade
12
Eletrobras
2º
2,00
58,1
12
Amazonas
3º
2,50
57,9
12
Energia
4º
5,50
57,7
12
5º
7,00
57,5
12
Eletrobras
1º
0,50
58,3
11
Eletronorte, Centrais
2º
1,00
58,1
11
Elétricas do Amapá
3º
2,00
57,9
11
(CEA)
4º
4,00
57,7
11
5º
6,00
57,5
11
1º
0,50
58,3
11
CELPA e
2º
1,00
58,1
11
Am azonas
3º
2,00
57,9
11
Energia
4º
4,00
57,7
11
5º
6,00
57,5
11
das
contingências. Adicionalmente,
foram
realizadas
simulações para verificar a adequação dos
Macapá
ajustes propostos do ERAC da Área Manaus em cenários com importação da área variando de importação nula a 50% de importação. Os resultados das simulações mostram que os ajustes propostos para o ERAC apresentam desempenho adequado para os diversos
retaguarda (Hz) carga (%) 58,3
trabalho e apresentou desempenho dinâmico da
Corte de
1,00
Manaus
utilizados em todas as simulações desse apesar
(Hz/s )
Frequência de
1º
As Tabelas 7 e 8 apresentam os ajustes
satisfatório,
Taxa
na carga cortada
atuação dessas proteções.
Estágio
Interligação
valores de intercâmbio das áreas Manaus e Macapá.
Tabela 9 – Ajustes dos relés de sobretensão do sistema de 500 kV (instantâneo/temporizado)
Circuito 1 LT 500 KV
Circuito 2
Circuito 1
Circuito 2
Term.
Vinst/
Tinst/
Vinst/
Tinst/
Term.
Vinst/
Tinst/
Vinst/
Tinst/
1
Vtemp (%)
Ttemp (s)
Vtemp (%)
Ttemp(s)
2
Vtemp (%)
Ttemp (s)
Vtemp (%)
Ttemp(s)
TUC II-XGU
TUC II
147/131
0,0/3,5
147/131
0,0/4,5
XGU
145/131
0,0/3,5
145/131
0,0/4,5
XGU-JUR
XGU
145/131
0,0/3,0
145/131
0,0/4,0
JUR
145/131
0,0/3,0
145/131
0,0/4,0
JUR-ORI
JUR
145/131
0,0/2,5
145/131
0,0/3,5
ORI
145/131
0,0/2,5
145/131
0,0/3,5
ORI-SIL
ORI
145/131
0,0/3,0
145/131
0,0/4,0
SIL
145/131
0,0/3,0
145/131
0,0/4,0
SIL-LEC
SIL
145/131
0,0/2,5
145/131
0,0/3,5
LEC
145/131
0,0/2,5
145/131
0,0/3,5
83
O Setor Elétrico / Dezembro de 2014
alguns desses Agentes. Além disso, a conversão
estarão comissionadas na data de entrada
de muitos PIE de óleo combustível para gás
em operação desta interligação. Importante
natural em Manaus atrasou a definição de
também salientar que a experiência da
modelos dinâmicos desses geradores.
interligação Acre-Rondônia foi levada em
O fato de essa interligação possuir 18
consideração nesses estudos de integração da
BCS e 4 CER, além de sua vasta extensão,
interligação TMM.
fez com que os estudos se tornassem difíceis notadamente nas condições de ilhamento. Para que as ilhas elétricas resultantes das perdas duplas fossem estáveis, foi definido um ERAC de atuação rápida, com cinco estágios e baseado em taxa de variação de frequência e frequência absoluta de retaguarda. Além disso, como resultado dos estudos pré-operacionais foram definidos os ajustes das proteções sistêmicas, os ajustes sistêmicos dos CERs, os pré-requisitos para sincronismo, as diretrizes para controle de tensão e energização/ desenergização de circuitos.
Por fim, cabe salientar que o presente
trabalho
abordou
a
interligação
TMM
considerando que todas as obras internas estruturais aos sistemas Manaus e Macapá
Referências • Procedimentos de Rede do ONS – Submódulo 23.3 – Diretrizes e Critérios para Estudos Elétricos. • Relatório ONS RE 3/196/2012 – Estudos Préoperacionais Associados à Interligação em 500 kV Tucuruí- Macapá-Manaus. • Edital do Leilão 004/2008-ANEEL – Anexos 6A, 6B, 6C – Interligação Tucuruí-Macapá-Manaus. *Antonio Ricardo de Mattos Tenório é engenheiro eletricista e pósgraduado em Sistemas Elétricos. Mestre pela Universidade de Manchester, na Inglaterra, trabalha desde 2004 no ONS, na área de estudos especiais, como engenheiro especialista. É membro do IEEE e do Cigré-Brasil. Daniele de Vasconcelos Pereira da
Motta é engenheira eletricista e mestre em Sistemas de Potência. Atua como engenheira de sistemas de potência no ONS desde 1999. Paulo Eduardo Martins Quintão é engenheiro eletricista, com mestrado em engenharia elétrica pela Coppe/ UFRJ. Trabalha no ONS na Gerência de Estudos Especiais – GPE2. Leonardo Cortes Soares é engenheiro eletricista e atua como engenheiro de sistemas de potência no ONS. Eliane de Fátima Silva é engenheira eletricista e pós-graduada pela UFSC. É engenheira do ONS. Antonio Felipe da Cunha de Aquino é engenheiro eletricista, com mestrado e doutorado em engenharia elétrica pela Coppe/UFRJ. Desde 2000 trabalha no ONS com análise de sistemas de potência, ocupando o cargo de gerente na Gerência de Estudos Especiais – GPE2. Este trabalho foi originalmente apresentado durante o XXII Seminário Nacional de Produção e Transmissão de Energia Elétrica (SNPTEE), realizado em Brasília (DF), de 13 a 16 de outubro de 2013.
Pesquisa
84
Instrumentos de teste e medição
O Setor Elétrico / Dezembro de 2014
Mercado de equipamentos para teste e medição Onda de pessimismo também está presente entre fabricantes e distribuidores de instrumentos para testes e medição, os quais conferem à desaceleração econômica a responsabilidade pelo baixo desempenho do mercado em 2014
O Setor Elétrico / Dezembro de 2014
85
Em consonância às inúmeras especulações e estudos que avaliaram 2014 como um ano economicamente debilitado, também os fabricantes de instrumentos de testes e medição atribuem à desaceleração da economia brasileira o baixo crescimento deste mercado neste ano. Para a maioria das empresas pesquisadas, este foi um fator determinante para que a previsão de crescimento médio do seu faturamento ficasse em 11% para este ano. Para o mercado como um todo, a expectativa é de crescimento médio de 8%. Segundo o levantamento, em 2013, este mesmo segmento cresceu a uma média de 12% na comparação com o ano anterior. Os números vão ao encontro da última sondagem setorial realizada pela Associação Brasileira da Indústria Elétrica e Eletrônica (Abinee). De acordo com a instituição, o desempenho da indústria eletroeletrônica em 2014 ficou abaixo do esperado. A expectativa no final do ano passado para este ano era de um acréscimo de faturamento da ordem de 5%, o mesmo crescimento apresentado em 2013, mas, conforme o último levantamento, o faturamento nominal do setor deverá crescer somente 2% em 2014, passando de cerca de R$ 156,7 bilhões para R$ 159,3 bilhões.
Na pesquisa realizada pela revista O Setor Elétrico , publicada na
íntegra a seguir, a crise internacional e a falta de normalização para os produtos deste segmento também foram apontadas como fatores de risco que influenciaram negativamente o mercado.
Assim como a maioria dos mercados do setor elétrico brasileiro,
também o segmento de equipamentos para teste e medição produzidos são direcionados para o mercado interno, sendo apenas 3% deles voltados para expor tação. De acordo com os fabricantes, os medidores de energia ativa e reativa, medidores de fator de potência e amperímetros estão entre os mais comercializados pelos pesquisados. 69% das empresas apontaram os medidores de energia ativa como os mais procurados. Veja os números completos nas páginas a seguir.
Confira, na sequência, gráficos detalhados com informações de
mercado e, na sequência, tabelas com mais dados sobre as empresas que par ticiparam da pesquisa, como serviços oferecidos, cer tificações conquistadas, produtos comercializados e informações de contato.
Números do mercado de fabricantes de equipamentos para condicionamento de energia e grupos geradores Semelhante ao que foi constatado nesta mesma pesquisa realizada em 2013, o segmento industrial continua liderando este mercado. 88% dos fabricantes e distribuidores pesquisados apontam a indústria como principal cliente. No ano passado, este índice era de 95%. Os segmentos comercial e de montadores de painéis estão na sequência, citados por 63% e 57% das empresas, respectivamente.
86
Pesquisa
Instrumentos de teste e medição
Principais segmentos de atuação
O Setor Elétrico / Dezembro de 2014
Entre os produtos mais mencionados pelas empresas, lideram o ranking
os medidores de energia ativa, tendo sido citados por 69% das empresas pesquisadas, e os medidores de energia reativa (67%). Aparecem, logo em seguida, os medidores de fator de potência e os amperímetros, citados por 65%
33%
delas. Em 2013, este item foi liderado por medidores de potência e por voltímetros.
Residencial
47%
Principais produtos comercializados pelas empresas
Distribuidoras de energia elétrica
57%
Montadores de painéis
63%
Medidores de energia ativa
69%
Comercial
88%
Medidores de energia reativa
67%
Industrial
Medidores de fator de potência
65% 65%
As vendas acontecem, em sua maioria, diretamente aos clientes finais, segundo
59%
afirmaram 82% dos pesquisados. No ano anterior, esse canal de vendas também
57%
foi o mais apontado pelas empresas, mas por 71% delas. Veja a distribuição: Principais canais de vendas
53%
82%
16% 14%
53%
Distribuidores / Atacadistas
53%
Revendas / Varejistas
Amperímetros
Venda direta ao cliente final
Voltímetros Medidores de qualidade de energia Medidores de harmônicas
49%
Multímetros
49%
Frequencímetros
47% 45%
Medidores de demanda Medidores de temperatura
Outros
Telemarketing
Quanto à balança comercial deste segmento, quase que a totalidade dos
produtos fabricados é consumida dentro do país. Na média, 93% dos equipamentos são destinados ao mercado interno. Balança comercial
No que diz respeito às certificações ISO, os índices também são praticamente
os mesmos. Neste ano, 53% das empresas afirmaram possuir a certificação ISO 9001 (gestão de qualidade), enquanto 16% disseram contar com a certificação de gestão ambiental. Certificações ISO
7%
Exportação
93% 16%
Mercado nacional
14.001 (ambiental)
53%
9001 (qualidade)
Esta pesquisa contou com a participação de fabricantes e distribuidores de
todos os portes. Apenas 3% declararam faturar acima dos R$ 200 milhões por ano. Veja a distribuição:
88
Pesquisa
Instrumentos de teste e medição
Faturamento bruto anual médio das empresas em 2013
3%
Acima de R$ 200 milhões
6%
17%
De R$100 milhões a R$200 milhões
6%
Até R$ 3 milhões
De R$ 50 milhões a R$ 100 milhões
11%
De R$ 3 milhões a R$ 5 milhões
19%
De R$ 20 milhões a R$ 50 milhões
19%
De R$ 5 milhões a R$ 10 milhões
19%
De R$ 10 milhões a R$ 20 milhões
O crescimento médio deste mercado vem se mantendo razoavelmente estável nos últimos anos. Na
pesquisa do ano passado, as empresas declararam crescimento médio de 12% em 2012 com relação a 2011. O índice foi o mesmo para o crescimento médio em 2013 com relação a 2013, segundo o levantamento deste ano. Para 2014, a expectativa é que as empresas obtenham acréscimo de 11% nos seus resultados. Já para o mercado, a previsão é menos otimista. As empresas esperam que este setor apresente crescimento médio de 8% neste ano na comparação com o ano passado. Previsões de crescimento
Previsão de crescimento para o mercado de testes e medição em 2014
8%
11% 12%
Previsão de crescimento das empresas para 2014 Percentual de crescimento das empresas em 2013 comparado ao ano anterior
A perspectiva não tão positiva deste mercado deve-se, absolutamente, ao cenário econômico
desfavorável. Veja: Fatores que influenciaram o mercado de testes em medição em 2014
6%
Programas de incentivo do governo
18%
Outros
3%
Bom momento econômico do país
12%
Falta de normalização e/ou legislação
29%
Desaceleração da economia brasileira
4%
Projetos de infraestrutura
3%
10%
Crise internacional
10%
Projetos de infraestrutura
Setor da construção civil aquecido 5%
Setor da construção civil desaquecido
Instrumentos de teste e medição
Americana
SP
X
X
(11) 2081-8168 www.bhseletronica.com.br
São Paulo
SP
X
X
X
BOHNEN+MESSTEK
(11) 2711-0050 www.bohnen.com.br
São Paulo
SP
X
X
X
COEL
(11) 2066-3211 www.coel.com.br
São Paulo
SP
X
X
COMERCIAL GONÇALVES
(11) 3229-4044 www.comercialgoncalves.com.br São Paulo
SP
X
X
D´LIGHT
(11) 2937-4650 www.dlight.com.br
Guarulhos
SP
X
X
DIGIMEC
(11) 2969-1600 www.digimec.com.br
São Paulo
SP
ELOS
(41) 3383-9290 www.elos.com.br
São José dos Pinhais
PR
EMBRASUL
(51) 3358-4000 www.embrasul.com.br
Porto Alegre
RS
ENGEMATEC
(19) 3285-0010 www.engematec.com.br
Campinas
SP
ENGEMET
(11) 5073-8765 www.engemeteletrica.com.br
São Lourenço da Serra
SP
FINDER
(11) 4223-1550 www.findernet.com
Sao Caetano do Sul
SP
X
FLIR SYSTEMS
(15) 3238-8070 www.flir.com
Sorocaba
SP
FLUKE
(11) 4058-0200 www.fluke.com.br
São Paulo
SP
FOXLUX
(41) 3302-8100 www.foxlux.com.br
Pinhais
PR
X
FULL GAUGE
(51) 3475-3308 www.fullgauge.com.br
Canoas
RS
X
GESTAL
(11) 5080-8200 www.gestal.com
São Paulo
SP
GRUPO FOXLUX
(41) 3302-8100 www.grupofoxlux.com.br
Pinhais
PR
X
HAGER ELETROMAR
0800 724 2437 www.hager.com.br
Rio de Janeiro
RJ
X
X
ICEL MANAUS
(41) 3377-1455 www.icel-manaus.com.br
Curitiba
PR
X
X
IDEAL INDUSTRIES
(11) 4314-9930 www.idealindustries.com.br
São Bernardo do Campo
SP
X
IMS
(51) 3382-2300 www.ims.ind.br
Porto Alegre
RS
X
INSTRONIC
(11) 3383-3700 www.instronic.com.br
Osasco
SP
X
INSTRUMENTI
(11) 5641-1105 www.instrumenti.com.br
São Paulo
SP
INSTRUTEMP
(11) 3488-0200 www.instrutemp.com.br
São Paulo
ISOLET
(11) 2118-3000 www.isolet.com.br
Itu
JNG
(11) 2090-0550 www.jng.com.br
KRON
(11) 5525-2000 www.kron.com.br
X
X
X X
X
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SP
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SP
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X
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X
São Paulo
SP
X
X
X
X
São Paulo
SP
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X
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X
X
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X
X
Oferece diagnóstico enegéticos para os clientes
(19) 3278-4440 www.addtec.com.br
BHS
X
X
Oferece treinamento técnico para os clientes
ADDTEC
X
Corpo técnico especializado para oferecer suporte ao cliente
X
Importa produtos acabados
X
Exporta produtos acabados
SP
Serviço de atendimento ao cliente por telefone e/ou internet Programas na área de responsabilidade social
São Paulo
14001 (ambiental)
X
X
(11) 3883-6050 www.acaoeng.com.br
9001 (qualidade)
X
SP
AÇÃO ENGENHARIA
Cidade
Certificado ISO
Outros
X
Osasco
Telemarketing
Distribuidores / atacadista
X
Estado
0800 014 9111 www.abb.com.br
Venda direta ao cliente final
Distribuidores de energia elétrica
X
Telefone
ABB
Revendas / varejistas
Montadores de painéis
X
EMPRESA
Site
Principal canal de vendas
Residencial
Principal segmento de atuação
Fabricante
Distribuidora
A empresa é
O Setor Elétrico / Dezembro de 2014
Comercial
90
Industrial
Pesquisa
X
X
X
X
X
X
X
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X
X
X X
X
X
X
X
X
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X
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X
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X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
91
O Setor Elétrico / Dezembro de 2014
(19) 3861-3070 www.montrel.com.br
Mogi Guaçu
SP
X
X
NUTSTEEL
(11) 2122-5777 www.nutsteel.com.br
São Paulo
SP
X
X
RDI BENDER
(11) 3602-6260 www.rdibender.com.br
Osasco
SP
X
X
RENZ
(11) 4034-3655 www.renzbr.com
Bragança Paulista
SP
X
X
RMS
(51) 3337-9500 www.rms.ind.br
Porto Alegre
RS
X
X
SASSI
(11) 4138-5122 www.sassitransformadores.com.br Taboão da Serra
SP
X
SEL
(19) 3518-2110 www.selinc.com.br
Campinas
SP
X
X
SIEMENS
0800 11 9484 www.siemens.com.br
São Paulo
SP
X
X
X
X
SINCLAIR
(11) 2653-9581 www.sinclairequipeletronicos.com.br São Paulo
SP
X
X
X
X
SULTECH
(51) 3013-0333 www.sultech.com.br
Porto Alegre
RS
X
T&M INSTRUMENTS
(11) 5092-5229 www.tminstruments.com.br
São Paulo
SP
TEREX
(31) 2125-4000 www.terexritz.com
Betim
MG
UNION
(11) 3512-8900 www.unionsistemas.com.br
São Paulo
SP
WEIDMÜLLER CONEXEL
(11) 4366-9610 www.weidmueller.com.br
Diadema
SP
X
X
WGR IGNITRON
(11) 2155-5500 www.wgr.com.br
São Paulo
SP
X
X
YOKOGAWA
(11) 3513-1324 www.yokogawa.com.br
Barueri
SP
X
X
X
X
X
X
X X
X
X
X
X
X
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X X X
X
X
X
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X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X X
X
X X
X
X
X X
X
X
X X
X
X
Oferece diagnóstico enegéticos para os clientes
MONTREL
X
X
Oferece treinamento técnico para os clientes
SP
X
Corpo técnico especializado para oferecer suporte ao cliente
Salto
X
Importa produtos acabados
(11) 4028-5653 www.meastech.com.br
X X
Exporta produtos acabados
MIT MEASTECH
X
Serviço de atendimento ao cliente por telefone e/ou internet Programas na área de responsabilidade social
SP
14001 (ambiental)
X
São Paulo
9001 (qualidade)
X
(11) 5641-8111 www.megabras.com
Estado
Certificado ISO
Outros
X
RS
MEGABRAS
Cidade
Telemarketing
X
X
Caxias do Sul
Site
Venda direta ao cliente final
Montadores de painéis
X
X
(54) 4009-5255 www.magnani.com.br
Revendas / varejistas
Residencial
X
X
Telefone
MAGNANI
Principal canal de vendas
Distribuidores / atacadista
Comercial
X
EMPRESA
Distribuidores de energia elétrica
Industrial
Principal segmento de atuação
Distribuidora
Fabricante
A empresa é
X
X
X
X X X
X
X X
Pesquisa
92
Instrumentos de teste e medição
O Setor Elétrico / Dezembro de 2014
Medidor de fator de potência
Medidor de harmônicas
Medidor de qualidade de energia
Medidor de resistência de aterramento
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
ADDTEC
(19) 3278-4440 www.addtec.com.br
Americana
SP
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
BHS
(11) 2081-8168 www.bhseletronica.com.br
São Paulo
SP
X
X
X
X
X
X
BOHNEN+MESSTEK
(11) 2711-0050 www.bohnen.com.br
São Paulo
SP
X
X
X
COEL
(11) 2066-3211 www.coel.com.br
São Paulo
SP
COMERCIAL GONÇALVES
(11) 3229-4044 www.comercialgoncalves.com.br São Paulo
SP
X
D´LIGHT
(11) 2937-4650 www.dlight.com.br
Guarulhos
SP
X
DIGIMEC
(11) 2969-1600 www.digimec.com.br
São Paulo
SP
X
ELOS
(41) 3383-9290 www.elos.com.br
São José dos Pinhais
PR
EMBRASUL
(51) 3358-4000 www.embrasul.com.br
Porto Alegre
RS
X
X
X
X
X
X
ENGEMATEC
(19) 3285-0010 www.engematec.com.br
Campinas
SP
X
X
X
X
X
X
ENGEMET
(11) 5073-8765 www.engemeteletrica.com.br
São Lourenço da Serra
SP
X
X
FINDER
(11) 4223-1550 www.findernet.com
Sao Caetano do Sul
SP
FLIR SYSTEMS
(15) 3238-8070 www.flir.com
Sorocaba
SP
X
X
X
X
X
X
FLUKE
(11) 4058-0200 www.fluke.com.br
São Paulo
SP
X
X
X
X
X
X
FOXLUX
(41) 3302-8100 www.foxlux.com.br
Pinhais
PR
X
FULL GAUGE
(51) 3475-3308 www.fullgauge.com.br
Canoas
RS
GESTAL
(11) 5080-8200 www.gestal.com
São Paulo
SP
GRUPO FOXLUX
(41) 3302-8100 www.grupofoxlux.com.br
Pinhais
PR
X
HAGER ELETROMAR
0800 724 2437 www.hager.com.br
Rio de Janeiro
RJ
X
X
X
ICEL MANAUS
(41) 3377-1455 www.icel-manaus.com.br
Curitiba
PR
X
X
X
IDEAL INDUSTRIES
(11) 4314-9930 www.idealindustries.com.br
São Bernardo do Campo
SP
X
X
IMS
(51) 3382-2300 www.ims.ind.br
Porto Alegre
RS
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
INSTRONIC
(11) 3383-3700 www.instronic.com.br
Osasco
SP
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
INSTRUMENTI
(11) 5641-1105 www.instrumenti.com.br
São Paulo
SP
X
X
X
X
X
X
X
X
INSTRUTEMP
(11) 3488-0200 www.instrutemp.com.br
São Paulo
SP
X
X
X
X
X
X
X
X
ISOLET
(11) 2118-3000 www.isolet.com.br
Itu
SP
JNG
(11) 2090-0550 www.jng.com.br
São Paulo
SP
X
X
X
KRON
(11) 5525-2000 www.kron.com.br
São Paulo
SP
X
X
X
X
X
X
X
X X
Outros
Medidor de demanda
X
X
Calibradores e padrões
Medidor de energia ativa
X
SP
Pinças
Medidor de energia reativa
X
São Paulo
Transdutores
Multímetro
X
(11) 3883-6050 www.acaoeng.com.br
Equipamento de aquisição de dados
Frequencímentro
SP
AÇÃO ENGENHARIA
Cidade
Osciloscópio
Voltímetro
Osasco
Site
Medidor de temperatura
Estado
0800 014 9111 www.abb.com.br
Luxímetro
Telefone
ABB
Megômetro
EMPRESA
Amperímetro
Tipos de INSTRUMENTOS DE MEDIÇÃO que a empresa comercializa
X
X
X X
X
X
X
X
X
X X
X
X
X
X
X
X
X
X X
X
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X
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X
X
X
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X X X
X
X
X
X
X
X
X
X
93
O Setor Elétrico / Dezembro de 2014
X
X
X
X
X
X
X
X
X
SP
RDI BENDER
(11) 3602-6260 www.rdibender.com.br
Osasco
SP
RENZ
(11) 4034-3655 www.renzbr.com
Bragança Paulista
SP
RMS
(51) 3337-9500 www.rms.ind.br
Porto Alegre
RS
SASSI
(11) 4138-5122 www.sassitransformadores.com.br Taboão da Serra
SP
SEL
(19) 3518-2110 www.selinc.com.br
Campinas
SP
SIEMENS
0800 11 9484 www.siemens.com.br
São Paulo
SP
X
X
SINCLAIR
(11) 2653-9581 www.sinclairequipeletronicos.com.br São Paulo
SP
X
X
SULTECH
(51) 3013-0333 www.sultech.com.br
Porto Alegre
RS
X
X
X
T&M INSTRUMENTS
(11) 5092-5229 www.tminstruments.com.br
São Paulo
SP
X
X
X
TEREX
(31) 2125-4000 www.terexritz.com
Betim
MG
X
X
UNION
(11) 3512-8900 www.unionsistemas.com.br
São Paulo
SP
WEIDMÜLLER CONEXEL
(11) 4366-9610 www.weidmueller.com.br
Diadema
SP
X
X
WGR IGNITRON
(11) 2155-5500 www.wgr.com.br
São Paulo
SP
YOKOGAWA
(11) 3513-1324 www.yokogawa.com.br
Barueri
SP
X
X
X X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X X
X
X
X
X
X
X X
X
X X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
Outros
X
X
SP
São Paulo
Calibradores e padrões
X
X
Mogi Guaçu
(11) 2122-5777 www.nutsteel.com.br
Pinças
X
X
(19) 3861-3070 www.montrel.com.br
NUTSTEEL
Transdutores
Megômetro
X
X
MONTREL
X
Equipamento de aquisição de dados
Medidor de resistência de aterramento
X
X
SP
Osciloscópio
Medidor de qualidade de energia
X
Salto
Medidor de temperatura
Medidor de harmônicas
X
(11) 4028-5653 www.meastech.com.br
Luxímetro
Medidor de fator de potência
X
Voltímetro
X
Amperímetro
Medidor de energia ativa
X
Medidor de energia reativa
X
Multímetro
X
Frequencímentro
X
X
MIT MEASTECH
X
X
X
SP
X
X
X
X
São Paulo
X
X
X
X
X
(11) 5641-8111 www.megabras.com
X
X
X
X
RS
MEGABRAS
X
X
X
X
X
Caxias do Sul
X
X
X
X
X
Estado
(54) 4009-5255 www.magnani.com.br
X
X
X
Telefone
MAGNANI
Cidade
X
X
EMPRESA
Site
Medidor de demanda
Tipos de INSTRUMENTOS DE MEDIÇÃO que a empresa comercializa
X
X
X
X
X
X X
X
X
X X X
X
X
X
X
X
X X
X
X X X
X X
X
X
X
X
X
X
X
X X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X X
X
X
X
X
X
Aula prática
94
Transformadores
O Setor Elétrico / Dezembro de 2014
Manutenção de transformadores Desenvolvimento de um dispositivo indicador de sobrecargas de longa duração para transformadores de distribuição
Por Sergio Luiz Zimath, Adrián Fritz, Arlan Luiz Bettiol, Antônio Carniato, Francisco José Seleiro Pimentel, José Celito Moraes de Córdova, Lucio Tadeu Prazeres, Luiz Alberto de Miranda, Patrícia Mascarenhas Bonina Zimath, Clarckson Brandl Silvestre e Danilson Agnaldo Mendes Wolff*
95
O Setor Elétrico / Dezembro de 2014
instalado de forma simples e rápida no
Desenvolvimento
circuito de baixa tensão dos transformadores de distribuição, alertasse as equipes da
concessionária, com uma certa antecedência,
circulação de um fluxo excessivo de corrente
da presença de sobrecargas de longa duração
no enrolamento secundário do transformador,
e, desta forma, as equipes de manutenção
causando aumento adicional de temperatura.
efetuassem a troca do TDs identificados com
Esta elevação da temperatura pode causar a
sobrecarga.
deterioração do material isolante, afetando a
O procedimento atualmente adotado pela
vida útil do equipamento. Em casos extremos,
Celesc para a detecção de sobrecargas de longa
a sobrecarga pode provocar a avaria definitiva
duração em TDs é realizado mensalmente
do transformador.
mediante a utilização de softwares de
simulação
nominal
típica em sistemas de distribuição com
vinculado à base de dados georreferenciada
tensões nominais de 13,8, 23 e 34,5 kV
(GIS), como, as ferramentas computacionais
pode variar de um carregamento inferior
Genesis, Temperate e Equilibra. Executado
a 25% da sua potência nominal até um
em modo off-line e baseado nos dados de
carregamento superior a 150% da sua
faturamento mensal dos clientes supridos por
potência nominal. Portanto, sobrecarga em
um determinado TD (ou seja, adotando-se
termos do carregamento de um TD pode ser
o cálculo estatístico de carregamento dos
definida como um carregamento superior
transformadores pela metodologia kVAs), estas
ao
ferramentas identificam os transformadores
transformador (sobrecarga instantânea ou de
eventualmente submetidos a sobrecargas, por
longa duração).
estarem operando continuamente acima da
De
sua capacidade nominal.
5416/1997 e ABNT NBR 5440/1999, os
De uma forma alternativa (bem mais
limites de temperatura no topo do óleo
precisa, porém mais demorada e com
e no ponto mais quente do enrolamento
alto custo operacional), a identificação de
são 95 °C e 105 °C, respectivamente, para
sobrecargas nos TDs pode ser também feita
os transformadores classe 55 °C, que são
por medições temporárias de corrente e
aqueles cuja elevação da temperatura média
tensão nos transformadores, com duração
dos enrolamentos, acima da temperatura
de aproximadamente uma semana. Quando
ambiente, não deve exceder 55 °C e
constatada a ocorrência de sobrecargas em
cuja elevação de temperatura do ponto
um TD, é então providenciada uma adequação
mais quente do enrolamento, acima da
do seu circuito secundário, mediante a
temperatura ambiente, não deve exceder
A Celesc Distribuição S.A. teve 4.293
divisão do circuito ou redistribuição de carga
65 °C. O tempo no qual um TD opera
Transformadores
(TD)
para circuitos de distribuição adjacentes,
em sobrecarga influencia diretamente a
avariados durante o ano de 2008. Dentre
ou a readequação da potência nominal do
elevação da temperatura do ponto mais
as 53 diferentes causas identificadas pela
transformador.
quente do seu enrolamento e do óleo e,
empresa como responsáveis pelas avarias
O artigo é baseado nos resultados
consequentemente, na perda de vida útil
identificadas, a segunda mais significativa foi
obtidos durante o desenvolvimento do
técnica adicional, caso a temperatura limite
a causa 71 (sobrecarga no transformador), a
projeto de pesquisa e desenvolvimento (P&D)
do isolamento for ultrapassada.
qual foi responsável pela avaria de 487 TDs,
da Agência Nacional de Energia Elétrica
correspondendo a 11,3% do total dos TDs
intitulado “Desenvolvimento de indicador de
relacionado às perdas no cobre, pois as
avariados naquele ano. É consenso atualmente
baixo custo de sobrecarga de longa duração
perdas no ferro dependem diretamente dos
na empresa que o número de avarias em
em transformadores de distribuição”, código
níveis de tensão aplicada aos terminais do
TDs poderia ser significativamente reduzido
5697-5208/2010. Destaca-se que a execução
transformador, as quais são normalmente
pot meio de procedimentos de manutenção
do projeto finalizou em março/2012, com
consideradas
preventiva se algum dispositivo de proteção,
prazo de duração de 24 meses.
sobrecarga para a condição de carregamento
de
Distribuição
de
carregamento
A sobrecarga em um TD é o resultado da
O carregamento dos TDs de aplicação
carregamento
acordo
nominal
com
a
imposto
ABNT
ao
NBR
O aquecimento do transformador está
constantes.
O
nível
de
Aula prática
Transformadores
96
equipamentos, particularmente
do
papel
e de sobrecarga baseado na Tabela 31 da
isolante das bobinas pela ação da elevação da
ABNT
NBR
5416/1997
(carregamento
temperatura dos enrolamentos.
de transformadores de 55°C, sistema de resfriamento Onan, carga inicial de 50% para
Identificação
DP = 0,5 h);
de sobrecargas
de longa duração em
• Considerou-se que, sempre que ocorrer
transformadores de distribuição
uma ou mais “sobrecargas de longa duração” no período das 0h às 24h, o equipamento
A solução técnica proposta dentro
registrará em memória um evento de
do escopo do projeto está diretamente
“sobrecarga de longa duração” para fins de
associada à clara definição do conceito de
contagem de sinalização.
“sobrecarga de longa duração em TD”. Com base nas normas e artigos técnicos analisados
Destaca-se que foi adotado, mesmo que
e citados nas referências bibliográficas, foram
de forma ainda bastante conservadora, o
identificadas diversas formas e critérios de
carregamento inicial de 50%, muito embora
conceituações para o fenômeno em análise.
se estime que a carga inicial do TD (carga e
média das 24 horas anteriores à análise da
do transformador igual ou superior a 150%
critérios estabelecidos na ABNT NBR
sobrecarga) seja inferior a este valor de
da sua carga nominal implica em queda
5416/1997, para fins do desenvolvimento
referência.
de tensão e geração de calor excessivo no
deste equipamento, foi adotada a seguinte
circuito interno do TD. Nesta condição
conceituação para o fenômeno em análise:
de carregamento, a queda de tensão pode
sobrecarga de longa duração é todo
Características funcionais do equipamento
atingir valores superiores a 5%. A partir da
evento
Descrição
temperatura de 130 °C, inicia-se a redução
do
da concentração de oxigênio no óleo isolante
carregamento, que resultar no incremento
Dispositivo eletrônico de baixo custo
e ocorrem reações de oxidação no sistema
da temperatura no topo do óleo TO (°C),
capaz de detectar e monitorar a ocorrência
óleo mineral – papel isolante, ou seja, a
em qualquer janela de observação de 30
de sobrecargas de longa duração em TDs,
partir desta temperatura a formação de
minutos, acima dos valores de temperatura
mediante o monitoramento indireto da elevação
gases no óleo isolante ocorre em um ritmo
previstos na Tabela 1 (Tabela 31 da ABNT
da temperatura no topo do óleo por meio
mais acelerado; isso pode causar avarias ao
NBR 5416/1997), observada a respectiva
da medição direta da temperatura pelo lado
equipamento ou envelhecimento precoce.
temperatura ambiente Ta (°C) e a duração
externo do tanque do transformador (sensor
Para a determinação da imagem dos
da ponta DP (h) de 0,5 horas.
de temperatura adesivo ao tanque), de modo a
fenômenos térmicos existentes em um TD,
A partir desta conceituação, foram
evitar a degradação e/ou avaria do transformador.
é necessário considerar-se duas constantes
adotadas as seguintes premissas para a
de tempo: uma pequena (em torno de
definição de “Sobrecarga de longa duração
Requisitos
10 minutos), relativa à passagem do calor
em TD”:
equipamento
Considerando-se
associado
transformador,
os
ao
requisitos
comportamento
sob
básica do equipamento
determinado
dos condutores ao óleo e a outra maior
funcionais do
• Facilidade de instalação não invasiva,
(aproximadamente de 1 a 2 horas), relativa à
• Medição da temperatura ambiente efetuada
mediante
transmissão do calor ao meio ambiente ou ao
a cada dez minutos;
dispositivo ao tanque do transformador por
agente de arrefecimento.
• Medição da temperatura no lado externo
meio de um conjunto de ímãs;
do tanque (referenciada ao topo do óleo)
• Simplicidade de instalação a um baixo custo,
efetuada a cada dez minutos;
não havendo necessidade da presença de
• Integração das medições à janela móvel de
técnicos especializados da concessionária;
Sobrecargas devidamente implicam
em
TDs,
identificadas diversos
quando e
não
eliminadas,
problemas
às
concessionárias de distribuição:
o
acoplamento
externo
do
30 minutos; carga inicial de 50% (0,5 pu); • Refrigeração a óleo natural – ar natural
Autonomia de sinalização;
bateria para
• Elevado número de ocorrências de avarias
(Onan);
de TDs em função de sobrecargas;
• Limite de elevação de temperatura dos
• Alimentação independente da rede de
• Redução da vida útil dos TDs devido à
enrolamentos a 55 °C;
energia elétrica da concessionária por bateria
deterioração dos elementos isolantes dos
• Parâmetros de controle de carregamento
recarregável por energia solar;
97
O Setor Elétrico / Dezembro de 2014
Sinalização
sonora e visual;
• Alimentação independente da rede de
Princípio
de funcionamento do
equipamento
duração, o dispositivo continuará monitorando o TD para identificar se, no período de 30
energia da concessionária, através de baterias
A detecção de “sobrecarga de longa
dias a partir daquela data, ocorrerá uma nova
recarregáveis por energia solar, proporcionando
duração” em TDs será realizada mediante
sobrecarga de longa duração.
maior robustez e imunidade do dispositivo a
monitoramento contínuo da temperatura no
impulsos elétricos e descargas atmosféricas;
topo do óleo, referenciadas ao lado externo
a ocorrência de três registros de sobrecarga
• A sinalização do dispositivo será sonora
do tanque do transformador. A temperatura
de longa duração, em intervalos de tempo
(som de cigarra) luminosa (Leds);
ambiente e a temperatura do lado externo
entre eles menor ou igual a 30 dias, conforme
• Dispositivo de reset de eventos de
do tanque serão medidas a cada dez minutos
ilustrado na Figura 1. Se no período de 30
sobrecarga com o intuito de possibilitar
e integralizadas em intervalos de 30 minutos
dias após o registro de uma sobrecarga
a interrupção da sinalização e reiniciar a
(média móvel das últimas três medições).
não ocorrer novo registro, o dispositivo
contagem de eventos; e
Os valores resultantes serão comparados
descartará os registros anteriores, reiniciando
• Registro dos seguintes parâmetros para
com os limites de temperatura do topo do
novo ciclo de monitoramento.
cada evento de sobrecarga: número do
óleo estabelecidos na Tabela 31 da ABNT
evento, data, dia da semana, hora de início e
NBR 5416/1997, observada a respectiva
consumidores a contatarem a concessionária,
fim do evento, temperatura ambiente média
temperatura ambiente Ta (ºC) e duração da
informando sobre o acionamento de alarme
do período do evento, temperatura na face
Ponta DP (h) de 0,5 horas.
de sobrecarga do TD. Esta sinalização
externa do tanque, no topo do óleo (média
Sempre que ocorrer uma ou mais
será
do período do evento), temperatura no nível
sobrecargas de longa duração no período
de sinalização sonora e luminosa, com
do óleo (indireto) - (média do período do
das 0h às 24h, o equipamento registrará em
períodos de sinalização somente luminosa.
evento) e temperatura no ponto mais quente
memória um evento de sobrecarga de longa
O dispositivo terá autonomia para manter a
do enrolamento (de forma indireta pela
duração para fins de contagem de sinalização.
sinalização ativa por um período mínimo de
média do período do evento).
Após o registro da primeira sobrecarga de longa
duas horas.
O dispositivo sinalizará quando identificar
O acionamento dos alarmes induzirá os
intermitente,
alternando
períodos
Aula prática
98
Transformadores
O Setor Elétrico / Dezembro de 2014
As Figuras 2 a 4 mostram, respectivamente,
a vista superior do equipamento (aberto e fechado) e a instalação do mesmo em um transformador de distribuição da Celesc.
Funcionalidades básicas do software embarcado do equipamento Figura 1 – Monitoração de sobrecargas de longa duração de TD.
a) Parâmetros de sobrecarga: • Considera o valor médio das três últimas aquisições de temperatura; e • Atualiza os contadores internos com o número de sobrecargas ocorridas desde a atualização do software, a quantidade de sobrecargas de longa duração e o contador de sobrecargas acumuladas, o qual é zerado a
Figura 2 – Vista superior (equipamento aberto).
Figura 3 – Vista superior (equipamento fechado).
cada 30 dias. b) Sinalização de sobreaquecimento
Quando a condição de sobreaquecimento
for detectada, são acionados os dispositivos de sinalização de operação regular e de alarme, conforme a seguir: • É composta por três conjuntos de sinalizadores luminosos, do tipo Led de alto brilho (oito unidades por cada conjunto, sendo um conjunto montado e ajustado para a cor
Figura 4 – Instalação dos equipamentos em TD em operação.
vermelha, outro para a verde e o terceiro para
• Ainda faz parte do conjunto, a sinalização
distinguir sonoramente dos alarmes típicos
o amarelo);
sonora por buzzer que é projetado para se
de rua.
99
O Setor Elétrico / Dezembro de 2014
• Se ocorrer sobrecarga de longa duração
•
sem sobreaquecimento do transformador, os
equipamento optou em não utilizar a
• São empregados quatro sensores de tempera
Leds amarelos e o buzzer são acionados por
sinalização automática por meio de um
tura, sendo dois destinados para compensação
oito segundos a cada um minuto;
sistema
da influência externa (temperatura ambiente,
• Se ocorrer sobrecarga de longa duração
exemplo, tecnologias GPRS, wireless e/ou
temperatura do circuito eletrônico e interior
com sobreaquecimento do transformador,
PLC) com o COD da Celesc, de modo a
do gabinete) e um usado na proteção do
são acionados os Leds vermelhos, piscando
tornar o equipamento mais simples, barato e
equipamento (temperatura de bateria). O
em frequência de 1 Hz, juntamente com os
robusto.
quarto sensor, um termistor do tipo PTC, é
Leds amarelos e buzzer até que a condição
montado mecanicamente com o objetivo de se
de sobrecarga de longa duração seja extinta;
medir a temperatura da superfície externa do
• Adotou-se a frequência de sinalização dos
Os
tanque do transformador;
Leds/buzzer de 1 Hz, “duty cycle” de 5%,
equipamentos "Indicador de baixo custo de
• O ponto de contato do sensor de temperatura
visando economia de bateria. Destaca-se que
sobrecarga de longa duração" foram efetuados
com o tanque do transformador requer uma
a bateria foi dimensionada para operar com
em quatro transformadores instalados em
pressão adequada para a correta medição.
as condições operativas acima, ao menos,
alimentadores da Celesc na Regional Jaraguá
Foi implementado um sistema com mola para
durante um período de 24 horas;
do Sul, sendo aqui comentados de forma mais
manter o sensor pressionado ao tanque.
• Pela afixação de uma placa indicativa no TD
detalhada somente os testes finais efetuados
com o número de emergência da Celesc e do
com dois transformadores (TD01 e TD04).
sinal sonoro intermitente do equipamento,
Este conjunto de ensaios foi realizado
c) Medição de temperatura
d) Gabinete do equipamento
A
equipe
de
Testes
de
desenvolvimento
comunicação
(usando,
do
por
realizados em campo
ensaios
de
campo
com
os
presume-se que os transeuntes contatem as
visando validar a robustez, o desempenho
• O gabinete para abrigar a parte eletrônica do
equipes de emergência da concessionária para
e
equipamento é completamente vedado para
relatar o problema detectado e a necessidade
equipamentos desenvolvidos em condições
permitir a operação exposta do equipamento
de ações de manutenção corretiva;
reais de operação com grande severidade.
às intempéries e é provido de uma soleira
• Os Leds indicativos têm como função básica,
metálica para sustentar a célula fotovoltaica.
durante o procedimento de manutenção do
e) Sinalização de sobrecarga de longa duração
as
funcionalidades
Objetivo
operacionais
dos
dos testes
TD, sinalizar às equipes técnicas as atuais
condições
dos equipamentos em dois transformadores
operativas
do
transformador
Registro e verificação do comportamento
(presença ou não de sobreaquecimento).
operando
Quando as condições de sobrecarga de
Com isso, minimizam-se os riscos de que uma
funcionamento com posterior comparação
longa duração são detectadas, aciona-se os
eventual explosão do TD possa expelir óleo
com as medições de potência aparente
dispositivos de sinalização como a seguir:
quente e atingir as equipes de manutenção; e
efetuadas
em
por
condições
meio
de
reais
de
equipamentos
Aula prática
100
Transformadores
O Setor Elétrico / Dezembro de 2014
registradores digitais de potência - modelo MARHV-21 (RMS).
Resultados As
Figuras
obtidos
5
a
7
mostram
as
temperaturas e potências aparentes medidas pelo
equipamento
desenvolvido
nos
transformadores TD01,TD02 e TD03 durante o verão de 2012. Estes transformadores suprem cargas exclusivamente residenciais. Nestas figuras, os gráficos correspondentes às variáveis são os seguintes: cor verde (potência aparente), cor laranja (temperatura, de acordo com a norma adotada, para indicação de sobrecarga - temperatura de
Figura 5 – Medição de temperaturas e potência aparente do transformador TD01.
topo de óleo), cor vermelha (temperatura do topo medida pelo lado externo do tanque), cor azul claro (temperatura ambiente) e cor azul escuro (indicação de sobrecargas pelo conceito adotado no projeto). Analisando-se os gráficos, percebe-se que não houve indicação de sobrecarga nos transformadores TD01, TD02 e TD03, indicação que foi confirmada pela medição do MARVH-21 no transformador TD01. Dessa forma, a atuação do equipamento foi coerente ao indicar que o transformador não apresentava sobrecargas durante o período de medições.
Por sua vez, as Figuras 8 e 9 mostram,
respectivamente,
a
sobrecarga
do
transformador TD04 e que o pico de carga nele, medido pelo equipamento instalado
Figura 6 – Medição de temperaturas e potência aparente do transformador TD02.
e comprovado pelos registros obtidos pelo MARVH-21, ocorreu de fato próximo à meianoite em função das altas temperaturas da região naquela época e do uso intensivo de equipamentos de ar condicionado pelos consumidores supridos pelo TD.
Destaca-se que esta situação operativa
não é condizente com as curvas típicas de carga do transformador, segundo a abordagem estatística da metodologia kVA.s adotada atualmente pela Celesc da
Finalmente, a Figura 10 mostra a influência radiação
solar
no
comportamento
das temperaturas medidas no tanque do transformador TD04. No entanto, não foi detectada sobrecarga neste transformador em função da influência solar.
Figura 7 – Medição de temperaturas e potência aparente do transformador TD03.
Aula prática
102
Transformadores
Figura 8 – Indicação do pico de carga do transformador TD04.
Figura 9 – Indicação do pico de carga do transformador TD04 durante a madrugada.
Figura 10 – Influência do aquecimento do tanque do transformador TD04 por radiação solar.
Conclusões
Devido ao caráter inovador e à sua larga aplicabilidade na rede de distribuição, a Celesc recebeu o
prêmio de 3º lugar no VII Citenel com a apresentação deste projeto.
A principal inovação tecnológica deste projeto de P&D foi o desenvolvimento de um dispositivo
eletrônico de baixo custo destinado à indicação de sobrecargas de longa duração em transformadores de distribuição através de aviso sonoro do tipo alarme e luminoso.
O Setor Elétrico / Dezembro de 2014
103
Os atuais sistemas de detecção de sobrecarga em transformadores de distribuição são baseados somente no faturamento mensal dos consumidores conectados ao transformador e em curvas de carga típicas obtidas por métodos estatísticos (metodologia kVA.s), os quais estão sujeitos a vários tipos de fontes de erros (furtos de energia, curvas de cargas não típicas, cargas não lineares, etc.).
O equipamento utiliza a temperatura externa em um determinado ponto do
tanque do transformador para indicar, de uma forma muito simples e direta, quando se encontra em sobrecarga de longa duração. Destaca-se que o equipamento não exige nenhuma parametrização pelo usuário.
Diversos ensaios realizados em laboratório e campo possibilitaram estimar-se
a função de transferência entre a temperatura do enrolamento (interna) e a temperatura medida na altura do nível do topo do óleo do lado externo do tanque do TD. Tais ensaios demonstraram que, independentemente da potência nominal dos TDs e das condições climáticas (especialmente, a temperatura ambiente e os níveis de radiação solar incidentes no tanque do transformador), a função de transferência se mantém basicamente a mesma para diferentes condições operativas.
Os testes realizados em campo, com duração de aproximadamente quatro
meses e realizados em condições de altas temperaturas e baixa pluviometria durante os meses de dezembro/2011 a março/2012, permitiram comprovar o correto funcionamento e robustez construtiva dos equipamentos instalados em quatro transformadores em condições reais de operação, sendo que um deles apresentou sobrecarga, sinalizada pelo equipamento e confirmada pela medição de potência aparente por um registrador digital.
O indicador de sobrecarga de longa duração desenvolvido é bastante simples
e de custo reduzido, requisitos que permitem seu uso em larga escala no sistema de distribuição e com grande facilidade de instalação e/ou remoção pelas equipes da concessionária.
Verificou-se que o equipamento desenvolvido reduz significativamente os
riscos de acidentes associados à explosão dos transformadores de distribuição em sobrecarga e, consequentemente, o espalhamento de óleo quente.
O pedido de patente industrial do equipamento desenvolvido foi solicitado
junto ao INPI.
Referências E-313.0019 – Transformadores para Redes Aéreas de Distribuição. CELESC, Florianópolis, 2001. ABNT NBR 5416/1997 – Aplicação de Cargas em Transformadores de Potência Procedimento. ABNT, Rio de Janeiro. ABNT NBR 5440/1999 – Transformadores para Redes Aéreas de Distribuição – Padronização. ABNT, Rio de Janeiro. IEEE – Standard C57.9101995 Guide for Loading Mineral-Oil Immersed Transformers. Este trabalho foi originalmente apresentado durante o XXI Seminário Nacional de Distribuição de Energia Elétrica (Sendi), realizado de 8 a 13 de novembro de 2014, em Santos (SP).
ESPAÇO GUIA DE NORMAS
Esclarecimentos, recomendações e orientações quanto à aplicação técnica das normas ABNT NBR 5410, ABNT NBR 5419, ABNT NBR 14039 e NR 10, baseados no Guia O Setor Elétrico de Normas Brasileiras. Todos os meses uma dica de como bem utilizar as normas técnicas brasileiras para garantir o sucesso e a segurança da instalação elétrica.
Cargas não lineares nas instalações elétricas e a influência na tensão de alimentação De uma forma geral, as cargas não lineares podem ser definidas
corretivas não adequadas com graves consequências.
seus circuitos de alimentação pode ser decomposta em correntes
mínimas acumuladas) das componentes harmônicas de corrente e
como aquelas em que, durante sua operação, a corrente elétrica de
elétricas com componentes em outras frequências além da
tensão na alimentação de um inversor de frequência aplicado no
frequência fundamental (no Brasil 60 Hz).
acionamento de um motor.
Um dos casos mais típicos são os acionamentos de motores
Influência na tensão de alimentação causada pelas
de indução, compostos por inversores de frequência construídos,
cargas não lineares
por exemplo, com seis pulsos com a presença de correntes em 60
Hz (frequência fundamental), 300 Hz (5ª harmônica), 420 Hz (7ª harmônica), 660 Hz (11ª harmônica), e outras frequências com
A alimentação de cargas não lineares por uma fonte 60 Hz com
A identificação da presença destas correntes harmônicas em
(função direta da potência de curto circuito) e do volume das cargas
específicos. Da mesma forma que a medição clássica de variáveis
ocorre como resposta da fonte devido a circulação das correntes
que necessariamente deverá incluir as harmônicas dos circuitos
palavras, as cargas não lineares causam a distorção da tensão das
instantânea ou do perfil de carga; por quanto tempo, ainda qual a
cuidado especial na especificação de medições elétricas, seja para
de outros valores com menor significância, resultados da circulação
flicker e outros); caso contrário corre-se o risco de aplicar medidas
50 A na 7ª harmônica.
menor intensidade.
impedância típica e conhecida poderá em função desta impedância
uma instalação só é possível mediante a medição com instrumentos
distorcidas distorção em sua tensão de alimentação. Este fenômeno
elétricas em frequência fundamental, é importante que esta medição
harmônicas em sua impedância interna característica, em outras
seja especificada adequadamente, considerando se a medição será
fontes que as alimentam.
resolução e o intervalo de integração. Aliás, recomenda-se sempre
ordem de 28 V a 30 V na 5ª harmônica e 12 V na 7ª harmônica, além
qual for o objetivo (harmônicas, afundamentos, desbalanceamento,
das correntes harmônicas, da ordem de 170 A na 5ª harmônica é de
No detalhe da Figura 1, observa-se a medição de valores da
Espectro das harmônicas de corrente e tensão A cio n am en to 6 p u ls o s
L1
L2
L3
M in
250 0
200 0
75 50 25
400
C u rre n t L 1 C u rre n t L 2 C u rre n t L 3 M in M ax L 1 2 V o l ta g e L 2 3 V o l ta g e L 3 1 V o l ta g e M in M ax
A cio n am en to 6 p u ls o s
100
V o lt s
Amperes
500
H a rm o n ic s
C o m p o r ta m e n to d a s te n s õ e s h a r m ô n ic a s
M ax
Volts
104
A Figura 1 apresenta a medição instantânea (com máximas e
1
5 0 7 ,7 4 8 4 ,5 4 1 5 ,2 3 8 7 ,7 5 2 0 ,2 4 3 2 ,0 4 2 4 ,3 4 2 4 ,6 4 2 3 ,6 4 3 3 ,7
2 ,5 3 ,3 3 ,9 0 ,0 3 4 ,7 0 ,2 0 ,4 0 ,4 0 ,0 1 ,0
3
2 4 ,9 3 7 ,1 3 3 ,7 1 7 ,7 7 2 ,8 3 ,1 2 ,5 2 ,0 1 ,2 4 ,2
1 ,7 1 ,8 1 ,9 0 ,1 1 5 ,6 0 ,4 0 ,4 0 ,3 0 ,0 1 ,1
5
1 7 7 ,1 1 6 8 ,5 1 5 9 ,5 1 5 1 ,8 1 8 3 ,2 2 7 ,2 2 6 ,4 2 9 ,5 2 4 ,5 3 2 ,1
1 ,7 2 ,0 0 ,8 0 ,1 1 0 ,9 0 ,6 0 ,2 0 ,3 0 ,0 1 ,1
7
5 4 ,8 4 1 ,4 4 8 ,4 3 3 ,4 7 2 ,1 1 2 ,8 1 1 ,8 1 2 ,3 7 ,7 1 5 ,6
1 ,2 1 ,4 0 ,9 0 ,1 7 ,4 0 ,2 0 ,4 0 ,1 0 ,0 1 ,2
9
7 ,0 1 4 ,3 1 9 ,3 1 ,1 2 8 ,8 0 ,8 3 ,6 2 ,9 0 ,3 5 ,8
1 ,2 0 ,6 0 ,1 0 ,1 8 ,2 0 ,2 0 ,3 0 ,5 0 ,0 1 ,2
11
1 5 ,5 2 6 ,6 2 3 ,2 8 ,8 3 6 ,2 5 ,5 8 ,1 6 ,6 4 ,2 9 ,7
0 ,9 0 ,4 0 ,8 0 ,0 5 ,3 0 ,4 0 ,4 0 ,2 0 ,0 0 ,7
13
2 ,5 4 ,0 3 ,0 0 ,1 9 ,8 1 ,2 1 ,5 1 ,0 0 ,3 1 ,9
0 ,1 0 ,2 0 ,2 0 ,0 4 ,4 0 ,2 0 ,1 0 ,3 0 ,0 0 ,7
15
0 ,6 1 ,3 1 ,1 0 ,1 4 ,3 0 ,5 0 ,5 0 ,0 0 ,0 1 ,1
H a r m o n ic s C u rren tL1 C u rren tL2 C u rren tL3 M in Max L 1 2 V o lta g e L 2 3 V o lta g e L 3 1 V o lta g e M in M a1 x7
0 ,5 0 ,2 0 ,3 0 ,0 4 ,3 0 ,1 0 ,3 0 ,3 0 ,0 0 ,6
0 ,5 1 ,2 1 ,1 0 ,1 3 ,7 0 ,3 0 ,4 0 ,1 0 ,0 1 ,0
3
2 4 ,9 3 7 ,1 3 3 ,7 1 7 ,7 7 2 ,8 3 ,1 2 ,5 2 ,0 1 ,2 4 ,2
0 ,1 0 ,2 0 ,3 0 ,0 3 ,3 0 ,2 0 ,4 0 ,5 0 ,0 0 ,8
5
1 ,7 1 ,8 1 ,9 0 ,1 1 5 ,6 0 ,4 0 ,4 0 ,3 0 ,0 1 ,1
1 7 7 ,1 1 6 8 ,5 1 5 9 ,5 1 5 1 ,8 1 8 3 ,2 2 7 ,2 2 6 ,4 2 9 ,5 2 4 ,5 3 2 ,1
7
1 ,7 2 ,0 0 ,8 0 ,1 1 0 ,9 0 ,6 0 ,2 0 ,3 0 ,0 1 ,1
5 4 ,8 4 1 ,4 4 8 ,4 3 3 ,4 7 2 ,1 1 2 ,8 1 1 ,8 1 2 ,3 7 ,7 1 5 ,6
9
1 ,2 1 ,4 0 ,9 0 ,1 7 ,4 0 ,2 0 ,4 0 ,1 0 ,0 1 ,2
7 ,0 1 4 ,3 1 9 ,3 1 ,1 2 8 ,8 0 ,8 3 ,6 2 ,9 0 ,3 5 ,8
11
1 ,2 0 ,6 0 ,1 0 ,1 8 ,2 0 ,2 0 ,3 0 ,5 0 ,0 1 ,2
1 5 ,5 2 6 ,6 2 3 ,2 8 ,8 3 6 ,2 5 ,5 8 ,1 6 ,6 4 ,2 9 ,7
13
0 ,9 0 ,4 0 ,8 0 ,0 5 ,3 0 ,4 0 ,4 0 ,2 0 ,0 0 ,7
2 ,5 4 ,0 3 ,0 0 ,1 9 ,8 1 ,2 1 ,5 1 ,0 0 ,3 1 ,9
Figura 1 – Histograma que representa o espectro das harmônicas de corrente de um acionamento de 6 pulsos e comportamento das tensões harmônicas no ponto de ligação. No detalhe o espectro da distorção de tensão.
ESPAÇO GUIA DE NORMAS
Sc op e
M a in L N [A ]
L 1 /L 1 2
L 2 /L 2 3
L 3 /L 3 1
500
Forma de onda distorcida de corrente
0
-5 0 0
Forma de onda distorcida de tensão
500
L L [v ]
250 0 -2 5 0 -5 0 0 45°
90°
135°
180°
225°
270°
315°
360°
Figura 2 – Formas de onda distorcidas de corrente e tensão
Como se pode esperar, o comportamento da forma de onda
da tensão de alimentação apresenta distorção, e quanto maior for a carga, maior a distorção de tensão, até valores limítrofes
recomendados pelas normas específicas, a partir de onde algumas medidas corretivas devem ser implantadas.
A Figura 2 apresenta formas de onda de corrente e tensão, em
que, devido à distorção de corrente da carga, pode-se observar a distorção de tensão relativa.
Limites
Algumas
normas
O Prodist visa garantir segurança, eficiência, qualidade e
confiabilidade aos sistemas de distribuição. Além disso, prevê,
entre outros pontos, que seja dado tratamento igual a todos os agentes do setor. Estão sujeitas ao Prodist as concessionárias, permissionárias e autorizadas dos serviços de geração distribuída
e de distribuição de energia elétrica; os consumidores de energia elétrica conectados ao sistema de distribuição, em qualquer classe
de tensão; as cooperativas de eletrificação rural; e os importadores ou exportadores de energia elétrica conectados ao sistema de
apresentam
limites
aplicáveis
para
harmônicas em instalações elétricas. Normalmente estes limites são estabelecidos no ponto de acoplamento comum entre a concessionária e o consumidor, nem sempre bem interpretado ou de difícil acesso de medição. Algumas vezes os equipamentos a serem
alimentados por redes elétricas apresentam restrições de operação e,
neste caso, espera-se que as instalações estejam adequadas a prover
distribuição.
O Módulo 8 do Prodist – Qualidade de energia estabelece os
procedimentos relativos à qualidade da energia elétrica, abordando a qualidade do produto e a qualidade do serviço prestado.
A Tabela 2, que reproduz tabela 3 do Módulo 8, apresenta como
referência valores de até 10% de distorção total de tensão em baixa tensão no ponto de acoplamento comum.
condições operacionais desejáveis em seus pontos de conexão a
Tabela 2 – Valores de referência globais das distorções harmônicas totais (em porcentagem da tensão fundamental)
estas redes elétricas, independentemente do ponto de acoplamento com a concessionária.
A tabela 1 reproduz a tabela 1 da IEC 61000-2-2 relativa aos
níveis de tensões harmônicas admitidos nas redes de baixa tensão.
Prodist Módulo 8
No Brasil, os Procedimentos de Distribuição (Prodist) é um
documento emitido pela Agência Nacional de Energia Elétrica
(Aneel) composto de oito módulos elaborados para regular as atividades de distribuição de energia elétrica.
Tensão nominal do Barramento
Distorção Harmonica Total de Tensão (DTT) [%]
VN ≤ 1kV 1kV < VN ≤ 13,8kV 13,8kV < VN ≤ 69kV 69kV < VN ≤ 138kV
10 8 6 3
A IEEE 519, talvez a norma mais aplicada em limites de
distorção harmônica, apresenta uma distorção total de tensão (THDV) máxima de 3% para sistemas especiais (aeroportos, hospitais, etc.) e de 5% para sistemas elétricos em geral.
Tabela 1 – Níveis de compatibilidade para tensões harmônicas individuais em redes de baixa tensão Harmônicas ímpares não múltiplas de 3
Harmônicas ímpares múltiplas de 3
Harmônicas pares
Tensão harmônica%
Ordem da harmônica h
Tensão harmônica%
3
5
2
2
9
1,5
4
4
15
0,4
6
0,5
Ordem da harmônica h
Tensão harmônica%
Ordem da harmônica h
5
6
7
5
11
3,5
13
3
21
0,3
8
0,5
17 ≤ h ≤ 49
2,27 x (17h) -0,27
21 < h ≤ 45
0,2
10 ≤ h ≤ 50
0,25 x (10/h) + 0,25
Colaborou com esta seção o engenheiro Hilton Moreno, coautor do “Guia O Setor Elétrico de Normas Brasileiras”.
105
Energia sustentável
106
O Setor Elétrico / Dezembro de 2014
Michel Epelbaum é engenheiro químico e economista, mestre em engenharia de produção, tem mais de 20 anos de experiência em consultoria, treinamento e auditoria em gestão/ certificação da sustentabilidade, meio ambiente, segurança, saúde ocupacional, responsabilidade social e qualidade. É professor convidado de cursos de especialização e membro de comitês da ABNT. É diretor da Ellux Consultoria.
Depois do difícil 2014, 2015 vem aí... Imagino que muitos de vocês também
Depois de 365 dias de exigências de
Imagino que as retrospectivas enfatizarão a
estejam cansados, fechando o ano para
produtividade, razão, resultados e números,
Copa do Mundo, mais uma eleição frustrante
balanço, assim como eu. Então vou me
começo por um mapa numérico (mas
e mentirosa, o Petrolão...
permitir filosofar e desabafar um pouco nesta
descompromissado) de 2014:
última coluna do ano.
ano “andado de lado”:
O ano de 2014 acabou melancolicamente.
No tripé da “sustentabilidade”, foi um
• Economia - um ano para esquecer: PIB microscópico, juros e inflação altos, etc. • Social – retrocesso em vários indicadores, Copa sem legado. • Ambiental – a crise da água; o prazo para eliminar os lixões nos municípios foi para o brejo; mais emissões de gases de efeito estufa. Pelo menos, o novo Relatório do IPCC sobre o Aquecimento Global coloca mais “lenha na fogueira” (ou talvez mais emissões humanas no aquecimento global).
No setor elétrico, um ano complicado causado pela economia em
baixa e desarranjos provocados pelas ações do governo. Quebradeira? Risco de falta? O Proálcool e as usinas na UTI. Uma luz no fim do túnel, ou melhor, do ano: o leilão de energia solar. Terá sido ele um espasmo ou terá continuidade?
O economista Milton Friedman (quem diria) estava certo: “não
tem almoço grátis”. Temos de cair na real e entender que: - O presente é consequência do passado; por mais que não entendamos, tudo tem explicação. Por mais que estejamos cansados, decepcionados, também somos responsáveis coletivamente pela situação atual. E não tem “pó-de-pirlimpimpim” ou “super homem” que resolva os problemas em um passe de mágica. Anos ou décadas serão necessários para resolver vários dos complexos problemas atuais; - Temos divergências quanto aos tratamentos, remédios e as doses a serem aplicadas ao “doente”. Antes de qualquer coisa, precisamos de consenso quanto ao diagnóstico dos problemas, o que não parece ser ainda o caso em vários dos problemas atuais (desde o aquecimento global até a política econômica. Será que no caso da crise da água, eficiência energética e no setor elétrico como um todo já caiu a ficha?). Em seguida, precisamos de capacidade e firme intenção de resolvê-los, além de disposição para dialogar com todos os envolvidos.
2015 está se configurando como um ano difícil no Brasil, na
Europa, no Japão: altas de preços, baixo crescimento, juros altos, baixo investimento e gastos. Mais um ano em que a economia vai imperar soberana sobre os demais temas do tripé da sustentabilidade. Espero que seja aproveitado para um saudável “choque de realidade” (o próprio governo reconhece isto agora apesar da campanha eleitoral fantasiosa). Mesmo quanto ao novo acordo global sobre as mudanças climáticas (um dos assuntos “quentes” do próximo ano), resta conferir se negará e empurrará o problema ou o enfrentará efetivamente.
Já que o cenário não se mostra favorável, melhor do que sofrer
é tentar ser feliz com o possível. Como o ditado: “você quer ter razão ou ser feliz?”. Ir devagar, simplificar, dialogar muito (que ainda não paga imposto), cooperar para melhorar, fazer muito com pouco (como estamos cada vez mais acostumados a fazer).
Que em 2015 a energia seja canalizada para sermos parte da
solução e não do problema, e achar a felicidade do possível!
Iluminação eficiente
108
O Setor Elétrico / Dezembro de 2014
Juliana Iwashita Kawasaki é arquiteta, coordenadora da comissão de normas técnicas de Aplicações luminotécnicas e medições fotométricas do Cobei, diretora da Abesco e da Exper Soluções Luminotécnicas, especializada em treinamentos, ensaios laboratoriais, projetos e consultorias em eficiência energética e iluminação.
Iluminação pública em destaque Inicia-se 2015 e torna-se oficialmente
Novas tarefas de gestão da iluminação
cada município gerir de forma autônoma
obrigatório que as prefeituras municipais se
pública farão parte das administrações públicas
seus ativos. Observam-se casos em que as
responsabilizem pelos Ativos Imobilizados em
municipais
possíveis
gestões serão realizadas por consórcios de
Serviço (AIS) da iluminação pública: luminárias,
aumentos de taxas municipais poderão ocorrer,
municípios ou mesmo alterações radicais na
lâmpada, relés e reatores. Em discussão nos
uma vez que que as administrações municipais
forma de contratação e gestão dos serviços
últimos anos, as Resoluções nº 414 e nº 479
não dispõem dos mesmos benefícios fiscais que
de iluminação pública, por exemplo, a
da Aneel que se destinam a dar cumprimento à
as concessionárias para realizar essa manutenção
prefeitura de São Paulo que deseja mudar
Constituição Federal de 1988, foram motivos de
e nem de pessoal da área técnica especializada.
os equipamentos atuais de sua rede para
muitas argumentações e debates entre prefeituras,
Isto pode gerar campo de trabalho para
tecnologia Led sob contratos de manutenção
concessionárias e agentes do setor. Após ser
muitos profissionais que desejam se especializar
de longuíssimos prazos, Isso seria feito por
adiada em 2014, a partir de primeiro de janeiro
na área de iluminação pública, seja por meio da
meio de Parcerias Público-Privadas (PPPs)
de 2015, torna-se obrigatória e com isso, embora
prestação de serviços, seja via assessoria técnica
para modernização, otimização, expansão,
muitas prefeituras já sejam responsáveis por esta
para implantação de sistemas mais eficientes.
operação e manutenção da infraestrutura da
gestão há algum tempo, muitos municípios terão
Observa-se uma tendência muito grande de as
rede de iluminação pública.
que se adaptar à nova responsabilidade.
prefeituras trabalharem alinhadas e atualizadas
Certamente
As prefeituras serão responsáveis pela
quanto a equipamentos de tecnologias de
ocorrer neste ano de 2015 em iluminação pública
operacionalização direta das redes – seja
ponta como o Led e a telegestão para os pontos
em vários municípios. Não conhecemos o seu
através de equipes da própria prefeitura ou por
de iluminação pública, visando ganhos em
desfecho, mas esperamos que transformações
autarquias próprias - ou indiretamente, por
manutenção e economia de energia.
positivas sejam trazidas a e que os municípios
meio da contratação de empresas especializadas,
possam gerir de forma correta e coerente os ativos
incluindo as próprias concessionárias.
novas gestões municipais que permitem a
e,
consequentemente,
Esse cenário deve ser ampliado com as
muitas
mudanças
que estão recebendo das concessionárias.
deverão
Instalações MT
110
O Setor Elétrico / Dezembro de 2014
Luiz Fernando Arruda é engenheiro eletricista pela Unifei e pósgraduado em gestão de negócios pela FGV. Atuou na Cemig por mais de 20 anos, nas Distribuidoras da Eletrobras e Grupo Rede Energia, trabalhando nas áreas de medição, automação de processos comerciais e de proteção da receita e em Furnas. Representa a Iurpa no Brasil e hoje atua como consultor independente.
2014 em balanço
Isto mesmo! Melhor que falar em balanço
conjunto com parceiros, e a necessidade de
tecnologias”
de 2014 vamos tratar do equilíbrio instável
se investir R$ 32 bilhões. Parece que 2015 é
revolucionárias lá utilizadas?
do ano que vai se esvaindo na poeira (seria
que vai ter história para contar.
E
melhor numa enxurrada, mas fazer o quê?!).
A conta da Eletrobras pendente com
combatidas uma década atrás? Deram conta
O que podemos dizer deste ano como
a Petrobras agora parece que vai ser
do recado e estão nos mantendo iluminados
legado para o futuro? Será que apenas
resolvida após dura e arrastada negociação.
e refrigerados enquanto as chuvas (ainda
sobrevivemos?
Provavelmente, a Petrobras hoje se mostra
abaixo da média histórica) não comparecem.
Depois de apuradas as consequências
mais disposta a negociar os bilhões que o
E o que fizemos para racionalizar o
da MP 579 (que depois de análise, como
setor elétrico lhe deve. Nada como o tempo
consumo de energia elétrica no país? Vimos
sempre eficiente, profunda e independente,
e a necessidade de caixa para facilitar as
nascer políticas públicas para viabilizar
de nosso valoroso Congresso virou lei
coisas.
energias alternativas?
12.783/2013) vemos que temos alguns
E
bilhões de reais em custos represados que
Continuam
aos
bandeiras que mostrariam aos incautos
serão repassados aos contribuintes e uma
brasileiros, apesar de todo o esforço de
consumidores de energia elétrica que a
parcela aos consumidores de energia.
gestão que tem sido feito e dos elevados
situação está feia! Nem me atrevo em
O que for para as tarifas de energia
investimentos. Será melhor privatizar? Se
falar em cores (hoje tudo pode ser mal
será colocado como culpa de São Pedro
isto, por si só fosse solução, não teríamos
interpretado), mas bem que já poderia ser
que, muito justo, provocou problemas em
experimentado a tragédia que se abateu
criada uma bandeira roxa para sinalizar o
São Paulo e no sistema elétrico nacional. A
sobre o Grupo Rede, com prejuízos que
quanto a “coisa” está mal.
parcela que ficar pendente será paga pelos
ultrapassaram a casa dos R$ 5 bilhões.
contribuintes, os quais não saberão o que
E como andam os investimentos mais
distribuidora partiu para investimentos que
estão pagando.
recentes? Será que toda a participação do
devem ter continuidade. No mais, aquelas
As elétricas em geral perderam valor no
setor público tem resultado positivo para os
experiências de cidades espertas se perderam
mercado e a Eletrobras em particular. E pode
investimentos feitos (nosso dinheiro, nunca
nos erros das tecnologias empregadas e a
ser que mais turbulência esteja chegando ao
podemos nos esquecer deste importante
festa dos bois vai continuar sem “high tech”
setor se as contas das empreiteiras envolvidas
detalhe)?
quando os geradores a diesel de Parintins
em obras no setor elétrico aparecerem como
A Usina de Santo Antônio vai gerar
estiverem a plena carga ano que vem.
suspeitas.
tudo que se previa? Os contribuintes
Então! Graças que este ano acabou!
podem festejar o sucesso do uso de “novas
Parecia que nem isto ia acontecer!
Isso
sem
contar
a
Eletrobras,
em
as
distribuidoras distribuindo
da
Eletrobras?
prejuízos
o
que
embarcadas dizer
das
nas
turbinas
térmicas
tão
Onde foi parar a tarifa branca? E as
E “smart grid”? Somente uma empresa
112
Proteção contra raios
O Setor Elétrico / Dezembro de 2014
Jobson Modena é engenheiro eletricista, membro do Comitê Brasileiro de Eletricidade (Cobei), CB-3 da ABNT, onde participa atualmente como coordenador da comissão revisora da norma de proteção contra descargas atmosféricas (ABNT NBR 5419). É diretor da Guismo Engenharia. twitter: @jobsonmodena
Esclarecimentos sobre o modelo Eletrogeométrico – O método da Esfera Rolante De acordo com a Tabela 1, pode-se
perceber que, quanto menor o raio R
como o modelo eletrogeométrico é aplicado
da esfera rolante, maior será o nível
por meio do método da Esfera Rolante.
de proteção oferecido pelo SPDA. Isso
Neste caso, tem-se uma esfera de raio R
ocorre, pois, ao considerar uma esfera de
rolada sobre duas estruturas com o objetivo
raio menor, por exemplo, 20 m, todas as
de analisar o volume de proteção oferecido
descargas que possuírem o último salto
por elas, assim como as regiões que se
do líder descendente maior que o raio R
encontram desprotegidas do impacto direto
escolhido incidirão sobre o subsistema de
de um raio.
captação do SPDA. No entanto, caso se
opte por uma esfera de raio maior, todas
Rolante de verificação do volume de
as descargas que possuírem o último salto
proteção, os pontos nos quais a esfera tocar
do líder descendente menor que o raio
ao ser rolada sobre a estrutura representam
R escolhido poderão penetrar o volume
locais desprotegidos e que, por este fato,
protegido,
devem possuir elementos do SPDA.
criando
a
possibilidade
de
A Figura 1 apresenta, esquematicamente,
De acordo com o método da Esfera
atingir estruturas que se encontram dentro
Pela
ABNT
do volume de proteção.
probabilidade
NBR
de
5419:2005,
penetração
Tabela 1 – ABNT NBR 5419:2005 – Anexo C
Nível de
Distância R
Valor de crista
proteção
(m)
Imáx (kA)
I
20
3
II
30
5
III
45
10
IV
60
15
de
a
uma
113
O Setor Elétrico / Dezembro de 2014
Figura 1 – ABNT NBR 5419:2005 – Anexo C.
Figura 2 - Aplicação do modelo Eletrogeométrico sobre um elemento captor vertical de altura h sobre uma superfície plana com R > h.
descarga atmosférica no volume de proteção
esticados, condutores em malha e elementos
uma superfície plana. Neste caso, o raio
é consideravelmente reduzida pela presença
naturais, desde que a combinação satisfaça
da esfera rolante é R > h. A esfera é então
de um subsistema de captação corretamente
os requisitos da norma.
apoiada entre o solo e o elemento. O
projetado e instalado, sendo que esse
A Figura 2 mostra outra aplicação
volume de proteção é a região abaixo da
subsistema pode ser constituído por uma
do modelo Eletrogeométrico sobre um
esfera rolante, em que ela não consegue
combinação qualquer de hastes, cabos
elemento captor vertical de altura h sobre
tocar (região identificada como área A).
NR 10
114
O Setor Elétrico / Dezembro de 2014
Segurança nos trabalhos com eletricidade
João José Barrico de Souza é engenheiro eletricista e de segurança no trabalho, consultor técnico, diretor da Engeletric, membro do GTT-10 e professor no curso de engenharia de segurança (FEI/PECE-USP/Unip).
Mais sobre o uso indevido da NR 10
Este artigo dá sequência ao assunto iniciado
A Anotação de Responsabilidade Técnica
ART sobre o contrato dos serviços que executou.
na última edição, em que se falou sobre quatro
(ART é emitida para qualquer trabalho de
aspectos, que por vezes são tratados como
engenharia. Se um engenheiro elaborar um
quem tem que organizar e montar ou manter
exigências da NR 10. Coincidência ou não,
parecer ele emite a ART; se o engenheiro elaborar
prontuário, mas sim que a empresa deve indicar
há alguns dias, um leitor e amigo nos trouxe a
um desenho, ele emite ART do serviço; se um
um responsável pela manutenção do prontuário.
seguinte questão:
engenheiro ocupar um cargo especifico da área
Logo, isso não precisa ser feito por engenheiro,
“Em nossa auditoria externa de OSHAS
de engenharia, ele recolhe ART de cargo ou
pois é uma atividade meramente administrativa
18001, tivemos um questionamento do auditor
função na oportunidade em que foi guindado
e não é exclusiva da área de engenharia.
quanto à não emissão anual da ART referente
àquele cargo; se um engenheiro fiscalizar
A área de engenharia deve ser responsável
ao Prontuário de Instalações Elétricas (PIE). O
acompanhando o desenvolvimento de uma obra
pelos documentos constantes do prontuário que
auditor entende que a ART deve ser revalidada,
ele emite a ART referente à fiscalização da obra e
forem de elaboração exclusiva de engenheiros.
porém, entendemos que o item 10.2.4 da NR
assim por diante.
E, mesmo assim, válido somente só quando for
10 estabelece a obrigatoriedade de manter
Se o prontuário foi elaborado por um
elaboração ou modificação, reservado o que foi
atualizado o prontuário, mas não estabelece nem
engenheiro (o que não é exigido pela NR 10) e se
estabelecido para exercício de cargo ou função.
periodicidade da atualização e muito menos a
ele for funcionário da empresa e já recolhe ART pelo
obrigatoriedade de emissão periódica da ART.
exercício de cargo ou função que inclua a elaboração
entender que essa atividade é destacada no seu acervo
Para maior embasamento do assunto
de documentos de engenharia de segurança, então
junto ao Crea, então, ele pode opcionalmente
pesquisamos nos sites do Confea e Crea e
ele já não precisa recolher mais nada.
recolher a ART específica para essa atividade. No
também não encontramos esta obrigatoriedade
entanto, não se trata de uma obrigação e nem mesmo
expressamente dita.”
feito por um terceiro, esse profissional deve recolher
Caso o trabalho tenha sido contratado para ser
A NR 10 não estabelece que é um engenheiro
Deve ser observado também que se o profissional
é uma exigência da NR 10.
Energia com qualidade
116
O Setor Elétrico / Dezembro de 2014
José Starosta é diretor da Ação Engenharia e Instalações e membro da diretoria do Deinfra-Fiesp. jstarosta@acaoenge.com.br
Qualidade da energia – A necessária integração dos indicadores: exemplos de aplicação
Em continuidade às duas colunas publicadas anteriormente, o primeiro exemplo considera a avaliação de um
barramento secundário de transformador em instalação industrial com as medições conforme mostram as Figuras 1 e 2. A medição da cintilação considerou a avaliação do Pst e não o Plt em função do curto período da medição.
Figura 1 – Avaliação de indicadores de qualidade de energia (baixa tensão) em planta industrial.
Figura 2 – Avaliação da forma de onda em instante de maior distorção de tensão em planta industrial.
117
O Setor Elétrico / Dezembro de 2014
A Tabela 1 a seguir apresenta a ponderação (atribuição de conceitos) das medições obtidas
nos gráficos das Figuras 1 e 2 e a Figura 3 (obtida da tabela 1) apresenta o resultado final da avaliação.
Tabela 1 – Ponderação das medições efetuadas
Figura 3 – Gráfico “radar” apresentando a avaliação da ponderação final.
Como conclusão desta medição, observa-se a necessidade de corrigir o fator de potência com
conceito “2,5”. Neste mesmo projeto, a cintilação poderá ser mitigada e cuidados com ressonância harmônica devem ser tomados (para não elevar a distorção de tensão), melhorando o desempenho global do sistema.
O segundo exemplo considera a avaliação de uma instalação hospitalar com ponto de medição
em barramento de 13,2 kV, que também não é coincidente com o PAC.
Energia com qualidade
118
O Setor Elétrico / Dezembro de 2014
Figura 4 – Avaliação de indicadores de qualidade de energia (média tensão) em hospital.
Figura 5 – Avaliação da forma de onda em instante de maior distorção de tensão em hospital.
Tabela 2 – Ponderação das medições efetuadas
119
O Setor Elétrico / Dezembro de 2014
Figura 6 – Gráfico “radar” apresentando a avaliação da ponderação final.
Conclusões
de uma variável pode incorrer em prejuízo a outras.
distorção total de tensão poderia ser mais
Os indicadores de qualidade de energia em
simultânea de diversos indicadores de qualidade de
restrita, considerando as recomendações da
instalações elétricas não podem ser avaliados
energia, que pode ser adequado às necessidades de
IEEE 519, contudo, o valor medido de 1% é
independentemente,
diversos tipos de instalações.
bastante adequado em ambas as situações não
inter-relacionada. As ações corretivas podem
alterando a avaliação.
incrementar a ponderação de mais de um indicador
todos acima da ponderação 5 e análise de ações
simultaneamente, ou de forma inversa a melhoria
corretivas.
Nota:
Em
se
tratando
de
instalação
hospitalar, a ponderação para o indicador
Foi apresentado um modelo de avaliação
mas
sim
de
forma
A situação desejável considera os indicadores
Instalações Ex
120
O Setor Elétrico / Dezembro de 2014
Roberval Bulgarelli é consultor técnico e engenheiro sênior da Petrobras. É representante do Brasil no TC-31 da IEC e no IECEx e coordenador do Subcomitê SC-31 do Comitê Brasileiro de Eletricidade (Cobei).
Organograma do Subcomitê SC-31 do Cobei Em continuidade a um assunto iniciado
A
brasileira
pelas Comissões de Estudo do Subcomitê
nesta coluna há algumas edições (103, de agosto
elaborada pelo SC-31 do Cobei e publicada
SC-31 do Cobei e publicadas pela ABNT
de 2014), este artigo discorrerá um pouco mais
pela ABNT sobre atmosferas explosivas tem
um total de 65 normas técnicas sobre o tema
sobre o subcomitê SC-31, do Cobei.
apresentado uma grande evolução nos últimos
“atmosferas explosivas”.
anos, em termos de publicação de novas
normas, atualização de normas existentes,
área de normalização técnica sobre atmosferas
harmonização, alinhamento e equivalência com
explosivas podem ser creditados a uma série
as respectivas normas técnicas internacionais
de fatores, que colaboram para o atual ritmo
elaboradas pelo TC-31 da IEC.
dos trabalhos e avanços obtidos nesta área de
A evolução das normas técnicas “Ex”
segurança e tecnologia industrial.
brasileiras da série ABNT NBR IEC 60079 –
manutenção, inspeção, reparo), tipos de proteção
Atmosferas explosivas pode ser verificada pelo
participação dos profissionais brasileiros no
“Ex”, detectores de gases, eletrostática, poeiras
atual ritmo de publicação pela ABNT, de novas
processo de elaboração, revisão, atualização e
combustíveis e equipamentos mecânicos “Ex”.
normas publicadas ou de revisão/atualização
aprovação das normas técnicas internacionais
Esta divisão por áreas de especialização
das normas existentes (de acordo com as novas
“Ex” do TC-31 da IEC. Esta participação
técnica é feita de forma a otimizar a participação
edições publicadas periodicamente pelo TC-31
resulta em um grande envolvimento destes
dos profissionais e empresas envolvidas nestes
da IEC), ao longo dos últimos anos. Desde
profissionais com as normas, fazendo com que
trabalhos de normalização técnica.
2005 até 2014 foram elaboradas ou revisadas
sejam feitos comentários e sugestões, que são
O Subcomitê SC-31 encontra-se subdividido
em seis Comissões de Estudo (CE), em que são alocadas as dezenas de normas das séries IEC 60079 e ISO/IEC 80079.
Estas comissões de estudo são organizadas
por temas de normalização técnica sobre atmosferas explosivas, tais como procedimentos para os usuários (classificação de áreas, projeto,
normalização
técnica
Estes expressivos resultados verificados na
Um dos fatores contribuintes é a maior
121
O Setor Elétrico / Dezembro de 2014
enviados pelo Cobei para o TC-31 da IEC,
comentadas e aprovadas pelas comissões de
para a melhoria destas normas.
estudo do SC-31 do Cobei:
Tais participações e contribuições são feitas com base nas experiências, boas
• Equipamentos com EPL “Ga” (ABNT NBR
práticas e lições aprendidas pelos fabricantes,
IEC 60079-26);
organismos
acreditados
• Proteção de equipamentos e de sistemas
(de pessoas e de produtos), provedores de
de transmissão que utilizam radiação óptica
treinamento, laboratórios de ensaios e usuários
(ABNT NBR IEC 60079-28);
de serviços, instalações e equipamentos “Ex”
• Requisitos de inspeção e manutenção de
do Brasil.
instalações “Ex” (ABNT NBR IEC 60079-17);
Podem ser citadas as seguintes normas
• Requisitos para a classificação de áreas
técnicas
contendo gases inflamáveis (ABNT NBR IEC
de
certificação
equivalentes
NBR
IEC
sobre
atmosferas explosivas que foram publicadas
60079-10-1);
pela ABNT nos últimos anos, com o mesmo
• Requisitos para a classificação de áreas
nível de atualização em relação às respectivas
contendo poeiras combustíveis (ABNT NBR
normas internacionais da Série IEC 60079,
IEC 60079-10-2);
as
•
quais
foram
previamente
analisadas,
Requisitos
de
projeto,
seleção
de
Instalações Ex
122
O Setor Elétrico / Dezembro de 2014
equipamentos e montagem de instalações “Ex”
centelhantes - Ex “n” (ABNT NBR IEC
atmosferas explosivas (ABNT NBR IEC 60079-
(ABNT NBR IEC 60079-14);
60079-15);
32-2) e sobre a segurança intrínseca de “potência”
• Requisitos de reparo, revisão e recuperação
• Tipo de proteção por encapsulamento em
– Power “i” (ABNT NBR IEC 60079-39).
de equipamentos “Ex” (ABNT NBR IEC
resina - Ex “m” (ABNT NBR IEC 60079-18);
60079-19);
• Tipo de proteção por imersão em areia - Ex
evolução da normalização brasileira “Ex” é a
• Proteção de equipamentos por ambientes
“q” (ABNT NBR IEC 60079-5);
consequente e paralela elevação do nível de
pressurizados
• Tipo de proteção por imersão em óleo - Ex
conscientização demonstrado pelos usuários,
artificialmente ventilados “v” (ABNT NBR
“o” (ABNT NBR IEC 60079-6);
organismos de certificação (de sistemas, de
IEC 60079-13);
• Tipo de proteção por invólucros à prova de
pessoas e de equipamentos), fabricantes,
• Ventilação artificial para proteção de casa de
explosão - Ex “d” (ABNT NBR IEC 60079-1);
laboratórios, oficinas de serviços de reparos e
analisadores (ABNT NBR IEC 60079-16);
• Detectores de gases inflamáveis (ABNT NBR
entidades de ensino com relação aos requisitos
• Requisitos para sistemas intrinsecamente
IEC 60079-29 – Partes 1, 2, 3 e 4);
normativos e legais existentes no Brasil sobre o
seguros (ABNT NBR IEC 60079-25);
• Tipo de proteção especial Ex “s” (ABNT
tema “atmosferas explosivas”.
• Tipo de proteção por temperatura de
NBR IEC 60079-33);
invólucro para poeiras combustíveis - Ex “t”
• Graus de proteção de máquinas elétricas
amadurecimento verificados por parte das
(ABNT NBR IEC 60079-31);
girantes (ABNT NBR IEC 6034-5);
empresas usuárias de equipamentos e de
• Luminárias para capacetes para utilização em
• Graus de proteção de invólucros de
instalações e de empresas prestadoras de serviços
minas de carvão (ABNT NBR IEC 60079-35
equipamentos elétricos (ABNT NBR IEC
de projeto, montagem, inspeção, manutenção
– Partes 1 e 2);
60529);
e reparos em atmosferas explosivas, são cada
• Requisitos para traceamento elétrico resistivo
• Unidades marítimas fixas e móveis - Instalações
vez mais elevados os níveis de conformidade de
“Ex” (ABNT NBR IEC 60079-30 – Partes 1 e
elétricas - áreas classificadas (ABNT NBR IEC
produtos e serviços nesta área.
2);
61892-7, com trabalhos conjuntos com a
• Tipo de proteção por invólucros pressurizados
comissão de estudo CE 018.01 do Cobei).
“Ex” e as empresas nacionais prestadoras de
“p”
e
por
ambientes
- Ex “p” (ABNT NBR IEC 60079-2);
Um fator importante relacionado com a
Com o maior nível de envolvimento e
Assim sendo, os fabricantes de equipamentos
serviços buscam cada vez mais por novas
• Tipo de proteção por segurança aumentada -
Além das normas já publicadas encontram-se
tecnologias, tipos de proteção, soluções e
Ex “e” (ABNT NBR IEC 60079-7);
atualmente em andamento a elaboração de
prestação de serviços de maior qualidade e
• Tipo de proteção por segurança intrínseca
normas sobre requisitos da qualidade para
conformidade, que atendam as novas demandas
- Ex “i” e Fieldbus Intrinsecamente seguro –
equipamentos elétricos e mecânicos “Ex” (ABNT
dos usuários, resultante do maior envolvimento
FISCO (ABNT NBR IEC 60079-11);
NBR ISO/IEC 80079-34), sobre orientações a
com as novas normas técnicas brasileiras da
• Tipo de proteção por equipamentos não
respeito do risco da eletricidade estática em
sériee ABNT NBR IEC 60079.
123
O Setor Elétrico / Dezembro de 2014
Sob o ponto de vista dos produtos “Ex”,
para o alinhamento e a harmonização dos
Inspeção (Abendi) lançou em 31/07/2014
como fruto da harmonização da normalização
requisitos legais de segurança sobre atmosferas
um sistema de certificação de competências
brasileira da ABNT com a internacional
explosivas existentes nos diversos países
pessoais em atmosferas explosivas, tendo como
da IEC, são auferidos os benefícios em
participantes.
base as 11 Unidades de Competências “Ex” (Ex
termos
na
As normas brasileiras “Ex” têm sido
000 a Ex 010), alinhado com os requisitos do
elétricos,
utilizadas como base normativa para os
sistema internacional elaborado pelo IECEx.
eletrônicos, de instrumentação, automação e
Requisitos de Avaliação da Conformidade
telecomunicações “Ex” produzidos no Brasil,
(RAC) para a certificação de equipamentos
IEC 60079 aplicáveis para a certificação nestas
a maior facilidade de colocação dos produtos
elétricos
nas
onze unidades de competências “Ex” indicadas
nacionais no mercado externo e o aumento da
condições de gases inflamáveis e poeiras
no sistema de certificação de pessoas lançado
segurança das pessoas e das instalações.
explosivas, contidos em portarias publicadas
pela Abendi são:
das
fabricação
tecnologias nos
utilizadas
equipamentos
para
atmosferas
explosivas
As principais normas da série ABNT NBR
Sob o ponto de vista de instalações, tal
pelo Inmetro desde 1991, elaboradas pela
harmonização traz os benefícios de aumento
respectiva comissão técnica “Ex”. No atual
• ABNT NBR IEC 60079-10-1: Classificação
do nível de segurança das pessoas e da
RAC “Ex”, publicado em 2010, são citadas
de áreas contendo gases inflamáveis;
contribuição para a proteção ao meio ambiente,
mais de 35 normas da série ABNT NBR IEC
• ABNT NBR IEC 60079-10-2: Classificação
em função da padronização de procedimentos
60079 elaboradas pelas comissões de estudos
de áreas contendo poeiras combustíveis;
para classificação de áreas, projeto, instalação,
do Subcomitê SC-31 do Cobei.
• ABNT NBR IEC 60079-14: Projeto,
inspeção, manutenção, reparos e verificação
No
encontra-se
montagem e inspeção inicial de instalações “Ex”;
de equipamentos e instalações elétricas em
andamento pelo Inmetro a elaboração de
• ABNT NBR IEC 60079-17: Inspeção e
atmosferas
explosivas,
alinhados
com
presente
momento
as
novos RACs para a certificação de empresas de
manutenção de instalações “Ex”;
melhores práticas internacionalmente adotadas.
prestação de serviços de reparos e recuperação
• ABNT NBR IEC 60079-19: Reparo, revisão
A abordagem, denominada de “ciclo
de equipamentos “Ex” e de certificação
e recuperação de equipamentos “Ex”.
de vida das instalações Ex” é adotada pelo
de competências pessoais em atmosferas
IECEx – Sistema da IEC para a certificação
explosivas, também baseados nestas normas
Mais informações sobre o Subcomitê
internacional de empresas de prestação de
supracitadas, bem como nos Documentos
SC-31 do Cobei e sobre as normas técnicas
serviços, competências pessoais e equipamentos
Operacionais aplicáveis do IECEx, do qual o
nacionais e internacionais sobre atmosferas
“Ex”, do qual o Brasil é um país membro
Brasil é membro participante desde 2009.
explosivas podem ser encontradas no seguinte
desde 2009. Estes sistemas internacionais
endereço:
de certificação “Ex” elaborados pelo IECEx
série ABNT NBR IEC 60079, a Associação
http://cobei-sc-31-atmosferas-explosivas.
contam com apoio da ONU e seu incentivo
Brasileira de Ensaios Não Destrutivos e
blogspot.com
Também baseadas nas normas técnicas da
Dicas de instalação
124
O Setor Elétrico / Dezembro de 2014
Análise de sinais híbridos em sistemas de proteção e automação Sistemas modernos de proteção e automação no sistema elétrico de potência estão utilizando cada vez mais protocolos de comunicação para transferência de informações. A médio prazo, mais e mais sistemas híbridos e sistemas distribuídos ao longo de largas distâncias serão implementados Neste contexto, híbrido significa que sistemas de proteção e automação operarão simultaneamente com os sinais análogos do secundário e sinais de estado binário cabeados de forma convencional, bem como com os protocolos de comunicação tais como os definidos pela IEC 61850. Medir e avaliar todos esses diferentes sinais em sistemas híbridos requer sistemas de medição que são distribuídos e que também operam de forma híbrida. Esse artigo apresenta uma visão geral do estado atual de desenvolvimento desses sistemas, discute os desafios encontrados e apresenta possíveis soluções.
Sistemas híbridos Além das grandezas clássicas de secundário e sinais binários convencionalmente cabeados, mais e mais informações críticas do sistema de automação são transportadas por meio de redes de comunicação. Em sistemas que utilizam a IEC 61850, a transmissão de estados binários por mensagens GOOSE já é uma prática bem estabelecida. O próximo passo será a substituição dos sinais secundários analógicos por Sampled Values, que irão transmitir valores digitalizados de corrente e tensão por meio da rede de comunicação. Mas mesmo que a transmissão de dados em sistemas de automação seja realizada no futuro primordialmente via protocolos de comunicação, as atuações e grandezas clássicas no nível de processo ainda terão de ser adquiridos de forma convencional.
Sistemas distribuídos Uma vez digitalizado e colocado em pacotes de dados, a transmissão de informação por meio de longas distâncias é essencialmente simplificada. Enquanto a instalação de fios e cabos entre saídas e entradas digitais pode rapidamente tornar-se de elevado custo ou suscetível a interferências, a transmissão por meio de conexões de rede imunes a ruídos é comparativamente mais fácil e permite a transmissão de um grande volume de informação. Isso permite a implementação de aplicações que previamente não podiam ser utilizadas de forma
efetiva sem a tecnologia digital de comunicação. Isso inclui a interligação de sinais por longas distâncias em uma subestação através de redes locais (LAN), bem como entre subestações por meio de redes de área ampla (WAN). Dependendo da largura de banda e tempo de propagação de mensagens (latência) das conexões de rede, aplicações adicionais tornam-se possíveis. Enquanto antigamente somente era possível a transmissão de alguns bits usando moduladores e fios piloto, e mesmo assim com atrasos significativos, canais com largura de banda de múltiplos Mbit/s e baixa latência estão agora frequentemente disponíveis. Conceitos como o intertravamento remoto ou trip remoto de disjuntores estão cada vez mais sendo utilizados.
Sistema de medição híbrido e distribuído
A supervisão e avaliação de funções nos sistemas distribuídos requer uma solução de medição capaz de registrar dados e sinais em todos os pontos relevantes de medição do sistema distribuído. O sistema de medição também deve ser híbrido de forma a gravar simultaneamente os sinais clássicos e a comunicação de rede. O analisador de sinais Daneo 400 da Omicron oferece essas opções. O seu software central gerencia todos os dispositivos de aquisição, instalados em vários pontos de medição, e os disponibiliza como um sistema de medição único. Uma precondição para esse sistema é que todos os dispositivos de medição possam ser acessados através de uma conexão de rede. Então, não é mais necessário transferir manualmente arquivos individuais de cada um dos dispositivos de aquisição, bem como compilar posteriormente todos os dados. Os dados medidos são compilados para o usuário de uma forma transparente e refere-se ao evento observado – a análise subsequente é então baseada diretamente nos dados relacionados. É também possível exportar os dados medidos em formatos genéricos (COMTRADE, PCAP) para que se possa realizar análise adicional com outras ferramentas.
Sincronização de tempo e triggers Uma referência de tempo precisa é necessária para a correta correlação de dados provenientes de múltiplos dispositivos de aquisição. Por exemplo, para a avaliação do tempo de propagação de mensagens em redes locais, o erro da sincronização de tempo não deve exceder a 1 microssegundo. Se o “Precision Time Protocol” de acordo com o IEEE 1588 está sendo utilizado nesta respectiva rede, o equipamento de medição pode ser sincronizado de forma ótima. De forma alternativa, o dispositivo de aquisição pode também receber o tempo preciso diretamente de um receptor GPS. Isso garante que os dados adquiridos possam ser alinhados corretamente através das estampas de tempo individuais. Uma referência comum de trigger não é necessária, fato importante já que normalmente não é mesmo possível que todos os dispositivos de aquisição em um sistema distribuído detectem um trigger padrão precisamente ao mesmo tempo. A incerteza proveniente de diferentes triggers precisa ser compensada por um ajuste adequado do tempo de pré-trigger para garantir que os registros de todos os dispositivos de aquisição cubram o período de tempo relevante. Se apenas alguns dispositivos detectarem o trigger, eles precisam informar aos demais dispositivos de sua ocorrência. Ações de póstrigger podem ser usadas para estabelecer essa cadeia de triggers entre os dispositivos.
Testes de aceitação em fábrica Com o intuito de evidenciar que uma parte importante do sistema de automação está funcionando corretamente, é necessário medir e documentar todos os sinais relevantes. Em sistemas utilizando comunicação IEC 61850, a descrição do sistema de comunicação em arquivos formato SCL forma a base para uma comparação entre a configuração e as mensagens GOOSE e Sampled Values atualmente presentes na rede. A referência aos sinais do processo proporciona uma indicação para a correta coordenação de procedimentos, por exemplo a resposta em tempo de uma função de intertravamento e as margens para uma operação segura. Com a análise do tempo de propagação de
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O Setor Elétrico / Dezembro de 2014
pacotes de dados na rede local, é possível observar se há seções da infraestrutura de rede que estão altamente carregadas e consequentemente identificar condições críticas que podem ocorrer. Além disso, a análise do volume de dados na rede de comunicação provê detalhes se algo como uma suspeita avalanche de mensagens GOOSE está ocorrendo e se algum efeito decorrente da reação do sistema de automação pode ser antecipado.
apenas o de avaliar a transmissão de dados em uma rede de área ampla ou simplesmente o de medir os sinais convencionais de um sistema secundário – um sistema de medição híbrido, que pode ser utilizado em locais distribuídos de medição com sincronização precisa de tempo, pode atender a todos esses cenários. Os arquivos padrões formato SCL, de um sistema
IEC 61850, formam a base de comparação entre as mensagens configuradas e aquelas que realmente estão presentes em uma rede de comunicação. A análise dos dados capturados finalmente revela a associação entre sinais clássicos e comunicação. Nova análise pode ser realizada a qualquer momento utilizando os dados arquivados.
Testes de comissionamento e aceitação do sistema
A descrição do sistema de comunicação em formato SCL também forma a base para esse teste quando se trabalha com sistemas que utilizam comunicação IEC 61850. Uma vez que os dispositivos do sistema são colocados em operação um por um, a verificação da configuração projetada e da configuração atual pode ser realizada repetidamente – ao tempo que os nós individuais de comunicação não precisam estar ativos ao mesmo tempo. Se uma determinada função é executada por múltiplas estações localizadas em pontos geográficos diferentes e a transferência de dados é realizada por uma conexão de rede de área ampla, o tempo de resposta da transmissão de sinal e coordenação dos procedimentos podem ser capturados usando múltiplos dispositivos de aquisição distribuídos. Os sinais usados durante o teste de aceitação do sistema são documentados e os dados arquivados de medição podem ser usados para uma posterior análise.
Figura 1 – Análise de sinais em um sistema híbrido usando o Daneo 400.
Solução de problemas A fim de detectar maus funcionamentos esporádicos, dispositivos de aquisição podem também operar na subestação em modo desassistido. Os dispositivos de aquisição somente iniciam a captura de sinais quando ocorrer a condição de trigger configurada e depois eles são automaticamente rearmados para futuros registros caso necessário. Dependendo do tipo de dado a ser capturado e a duração de operação, altos volumes de dados podem ocorrer em determinadas circunstâncias. Além do seu disco rígido de armazenamento interno (SSD), uma mídia de armazenamento externo de alta capacidade pode ser conectada ao DANEO 400. Se uma conexão de rede estiver disponível, pode-se acessar o equipamento de forma remota para determinar se há algum registro. Caso a largura de banda permita, os registros podem ser descarregados pela conexão de rede para a sua análise.
Resumo Existem muitos exemplos de uso possíveis para testes em sistemas distribuídos e híbridos de automação. Independentemente do objetivo ser
Figura 2 - Análise de registros.
Figura 3 - Medição distribuída em duas subestações como exemplo de aplicação.
*Fred Steinhauser é gerente da área de Comunicações para Energia da Omicron.
Ponto de vista
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O Setor Elétrico / Dezembro de 2014
Monitoramento do consumo de energia: razões para a criação do registro de energia e de seu consumo
Os eletricistas devem sempre realizar estudos
Os donos de instalações de grande e médio
aprimoramento verificará a economia de energia
de carga antes de adicionar uma carga elétrica a um
porte, geralmente instalam submedidores para
obtida após a conclusão das modificações.
painel ou serviço já existente. Por quê? As ordens
faturar seu consumo de energia específico. No
vêm do inspetor elétrico, do engenheiro responsável
entanto, esses submedidores são geralmente
problema é coletar e analisar dados de um certo
pelo projeto ou do cliente que está adicionando
instalados de forma inadequada, colocando em
período. Para esses cenários de resolução de problemas,
novas cargas, e a razão para isto é avaliar se há
dúvida a confiabilidade do faturamento. Os
os registradores de energia são extremamente
capacidade suficiente para novas cargas. Estudos
problemas de instalação variam de transdutores
importantes, além de terem um preço mais acessível
de carga envolvem o uso de um registrador para
de corrente instalados com a frente para o lado
e serem mais fáceis de usar do que um analisador de
documentar os níveis de carga existentes (consumo
errado ou instalados na fase errada a erros de
potência complexo. Um bom exemplo é quando um
de correntes trifásicas) com excesso de operação.
configuração de submedidores. Uma boa prática
disjuntor é ativado aleatoriamente. Eventos óbvios,
É onde entra a segurança. Pelo lado positivo, um
comercial é verificar a leitura com um registrador
como o arranque de um grande motor, não devem
estudo de carga pode ser usado para garantir a adesão
de energia portátil. Os dados do registrador
ser o motivo. Na verdade, ativações podem aparecer
das regulamentações locais de segurança. Pelo lado
oferecem uma comparação rigorosa do que está
de forma totalmente aleatória ou pode acontecer
negativo, a falha na realização de um estudo de carga
sendo faturado e do que foi de fato utilizado.
quando o técnico não está por perto para observar
antes de adicionar novas cargas pode resultar na
Um grande desvio entre o total cobrado pelo
(no meio da noite, por exemplo).
sobrecarga de uma fonte elétrica existente, gerando
consumo de energia e os dados do registrador
riscos de acidentes elétricos e de confiabilidade.
pode ser um sinal para investigar a configuração
monitorar a carga até que o disjuntor seja ativado,
Embora as despesas com energia sejam
do submedidor.
conectar um registrador de energia à lateral de carga
uma parte importante dos custos operacionais
As empresas prestadoras de serviço público
do disjuntor para registrar o consumo de corrente
gerais, muitas empresas não percebem onde seu
oferecem incentivos e descontos como uma
pode ajudar na resolução de problemas de ativação.
orçamento para os custos de energia está sendo
forma de encorajar seus clientes a reduzirem o
gasto, pois recebem apenas uma fatura mensal
consumo de energia. O objetivo é servir mais
que não indica quando houve uso excessivo ou
clientes com a mesma fonte de alimentação já
não em comparação com as operações do mês.
existente, visto que é proibida a construção de
Ao registrar o consumo de energia na entrada
novas fábricas de geração de energia. Muitos
de serviço principal e, em seguida, em grandes
incentivos e descontos estão disponíveis para
cargas e fornecimentos secundários, as instalações
aprimorar fábricas já existentes, como motores
podem avaliar a quantia de energia que está
de alta eficiência e iluminação com economia
sendo usada, quando está sendo usada, por quem
de energia, assim como substituição de arranque
e, ainda, seu custo por hora. Sem falhas, os dados
do motor por energia de frequência variável.
apresentarão graves desperdícios de energia que
Para receber o incentivo financeiro, a empresa
podem ser eliminados apenas com mudanças
de serviços públicos precisará de uma verificação
operacionais, como o desligamento de certas
constante da economia de energia, cenário ideal
Por René Guiraldo, engenheiro
cargas, a redução de cargas durante os horários
para os estudos de carga. O estudo de carga de
eletricista com ampla experiência
de pico ou o ajuste da programação para que as
pré-aprimoramento documentará o consumo
no mercado de testes e medição.
cargas passem a operar nos horários em que as
de energia existente para oferecer dados de
Atualmente, é Gerente Nacional de
taxas de carga estejam mais baixas.
parâmetro, enquanto o estudo de carga de pós-
Vendas da Fluke do Brasil.
Muitas vezes, a única forma de resolver um
Como o técnico de manutenção não pode
Agenda
128
O Setor Elétrico / Dezembro de 2014
6 e 7 de fevereiro Descrição
Informações
O objetivo deste curso é apresentar os principais conceitos relativos à iluminação artificial, sua variáveis e aplicações. Neste sentido, a programação do evento contemplará, entre outros temas, introdução à iluminação; introdução à normalização e certificação; noções básicas de elétrica; grandes fotométricas; classificação de luminárias e fontes artificiais de iluminação. As aulas são direcionadas a arquitetos, engenheiros, designers de interiores, designers de luminárias, estudantes dessas áreas e interessados em geral.
Local:
2 a 5 de março
Cursos
Luminotécnica básica
Contato: (11) 3816-0441 cursos@ycon.com.br
Harmônicos e desequilíbrios em sistemas industriais
Descrição
Informações
Capacitar e graduar em nível técnico e superior, na área de qualidade de energia elétrica, especificamente harmônicos e desequilíbrios, é a meta do curso oferecido pela Fundação de Pesquisa e Assessoramento à Indústria (Fupai). Os interessados em participarem das aulas travarão contato com diversos assuntos, tais como: visão geral sobre qualidade da energia elétrica; fontes geradoras de harmônicos; conceitos e definições de desequilíbrios; e legislação vigente (IEEE, Prodist, IEC). O curso contará ainda com exemplos de medições e exercícios de fixação.
Local:
9 e 10 de março
Itajubá (MG) Contato: (35) 3629-3500 fupai@fupai.com.br
Relés de proteção: estudo, parametrização e testes
Descrição
Informações
O participante será treinado para trabalhar com relés das marcas Alstom, Schneider e Areva Micom, de modo a comunicar, parametrizar, testar, interpretar resultados e obter oscilografias. Também serão realizadas aulas práticas com relés de proteção e malas de testes microprocessadas. Na parte teórica, os alunos serão apresentados aos seguintes temas: filosofia de proteção; conceitos das funções de proteção; alteração de ajustes através do software / painel; e levantamento das características e geração de relatórios.
Local:
18 e 19 de março
Uberlândia (MG) Contato: (34) 3218-6800 conprove@conprove.com.br
Teleproteção em sistemas de transmissão de alta e extra alta tensão
Descrição
Informações
Voltado a engenheiros, tecnólogos e técnicos de empresas concessionárias de serviços de eletricidade, com conhecimentos de proteção de sistemas elétricos, este curso terá como intuito apresentar e debater conceitos e aplicações da proteção de linhas de transmissão com a utilização de canais de comunicação. Os alunos conhecerão os conceitos dos principais esquemas de teleproteção, tais como POTT, PUTT, DTT, DCB, DCUB, que serão comparados entre si. A influência do meio de comunicação em cada um dos esquemas também será analisada.
Local:
11 de fevereiro
Eventos
São Paulo (SP)
Campinas (SP) Contato: (19) 3515-2060 universidade_br@selinc.com
Encontro Cenários Energia 2015
Descrição
Informações
O objetivo do encontro é debater, ante um novo governo, importantes questões referentes ao setor elétrico, tais como: Indefinições regulatórias, dificuldades financeiras das empresas de geração, transmissão e distribuição, redefinição de prioridades para o mercado livre, previsão de alta volatilidade dos preços de energia e expectativa com os níveis dos reservatórios. Além de analisar essas questões, os participantes irão propor caminhos para a retomada dos investimentos e segurança da matriz energética brasileira.
Local:
11 e 12 de fevereiro
São Paulo (SP) Contato: (11) 5051 6535 info@viex-americas.com
MiaGreen 2015 Expo & Conference - 7th Edition 2015
Descrição
Informações
Realizado em Miami, nos Estados Unidos, trata-se de um evento que fornece acesso aos mercados sustentáveis e renováveis para o continente americano de uma forma geral, servindo às indústrias de edifícios sustentáveis, eficiência energética e tecnologias limpas. O evento é direcionado a engenheiros, arquitetos, profissionais da área de energia solar, representantes do governo, acadêmicos, entre outros. Entre os temas abordados na conferência estarão: desenho & construção verdes; ferramentas de negócios e oportunidades; e sustentabilidade comercial.
Local:
24 a 26 de março
Miami (Estados Unidos) Contato: (305) 412-0000 mail@miagreen.com
Rio Gas & Power
Descrição
Informações
Apoiado pela Petrobras, o Fórum Rio Gas & Power traz aos participantes informações a respeito da estratégia da maior empresa petrolífera do país sobre gás e energia, assim como oferece aos principais representantes do mercado do Brasil fortalecerem o network. O evento deste ano focará em: desencadear o potencial do mercado de gás do Brasil e assegurar o papel do gás na matriz energética do país; descobrir o potencial do setor de gás não convencional onshore do Brasil; identificar oportunidades de investimento no setor elétrico brasileiro, etc.a
Local: Rio de Janeiro (RJ) Contato: 44 20 7978 0028 sbarros@thecwcgroup.com
Índice de anunciantes
O Setor Elétrico / Dezembro de 2014
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130
Patrocínio
What’s wrong here?
O Setor Elétrico / Dezembro de 2014
O que há de errado?
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: Ma
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Observe a imagem a seguir e identifique os problemas de acordo com as prescrições da ABNT NBR 5410 – norma de instalações elétricas de baixa tensão. Esta situação foi registrada pelo leitor Alan Martini, na cidade de Macaé (RJ). Trata-se de um quadro “QGFL” que alimenta outros quadros de distribuição e está instalado em local de grande fluxo de pessoas.
PREMIAÇÃO Nesta edição, o leitor que mandar a resposta mais completa, relatando as não
Resposta da edição 105 (Outubro/2014)
Diversos leitores identificaram os principais problemas da instalação
ao lado, no entanto, o leitor FABRÍCIO SILVA DE FREITAS apresentou a resposta mais completa com relação às não conformidades com a norma de instalações elétricas de baixa tensão ABNT NBR 5410. O vencedor receberá os seguintes produtos da Ideal Industries: um alicate amperímetro, um alicate decapador e um pote com 500 conectores de torção.
Parabéns a todos os leitores que mandaram suas respostas e continuem participando!
Confira a resposta correta:
Há inúmeras não conformidades com as normas técnicas, entre elas: • As emendas dos cabos estão em desacordo com a ABNT NBR 9513:2010; conforme o item
conformidades da instalação com relação às prescrições das normas ABNT, será contemplado com um rastreador de circuitos elétricos modelo SureTEST 956, da Ideal Industries. O vencedor receberá um rastreador de circuitos elétricos modelo SureTEST 956, da Ideal Industries. O equipamento é voltado para o rastreamento de circuitos elétricos energizados ou não, de 0 a 600VCA/ CC, abertos ou fechados, desde sua origem na carga até o quadro de distribuição.
6.2.11.1.11, Os condutores devem formar trechos contínuos entre as caixas, não se admitindo emendas e derivações senão no interior das caixas. • Falta proteção nos cabos em passagem pela alvenaria; • De modo geral não atende ao item 6.2.1.1 da ABNT NBR 5410 quanto aos princípios fundamentais, enunciados em 4.1, que sejam aplicáveis aos condutores, suas terminações e emendas, aos suportes e suspensões a eles associados e aos seus invólucros ou métodos de proteção contra influências externas.
Interatividade Se você encontrou alguma atrocidade elétrica e conseguiu fotografá-la, envie a sua foto para o e-mail interativo@atitudeeditorial.com.br e nos ajude a denunciar os disparates cometidos por amadores e por profissionais da área de instalações elétricas. Não se esqueça de mencionar o local e a situação em que a falha foi encontrada (cidade/Estado, tipo de instalação – residencial, comercial, industrial –, circulação de pessoas, etc.) apenas para dar alguma referência sobre o perigo da malfeitoria.
Não perca tempo! Mande a sua resposta para interativo@atitudeeditorial.com.br ou acesse www.osetoreletrico.com.br e mande já a sua opinião! Hilton Moreno é engenheiro eletricista, consultor, professor universitário e membro de comissões de estudo da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT).
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