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FURNASCENTRAIS ELÉTRICAS S.A.

OS IMPACTOS DA APLICAÇÃO DA TERMOGRAFIA NA OPERAÇÃO DO SISTEMA ELÉTRICO DE FURNAS E AS AÇÕES ADOTADAS PARA BUSCAR A MÁXIMA OPERACIONALIDADE, PRODUTIVIDADE E CONFIABILIDADE DO SISTEMA

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Reyler Arimatéia Araújo FURNAS CENTRAIS ELÉTRICAS S.A.

Luiz Carlos BarbosaFURNAS CENTRAIS ELÉTRICAS S.A.

Roberto Teixeira Siniscalchi FURNAS CENTRAIS ELÉTRICAS S.A.

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-ABORDAGEM DO TRABALHO -

- Introdução à teoria da termografia infravermelha;

- Limitações de sua aplicação no setor elétrico;

- Vantagens de sua aplicação no setor elétrico;

- Ações e Resultados de FURNAS.

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NOSSO FOCO!-Manutenção Preditiva: monitoração periódica de parâmetros com identificação de defeito em estágio inicial;

- Falhas em sistemas elétricos: geralmente precedidas de uma anormalidade térmica;

- Medição de temperatura: Sem contato através de termovisores

- Redução de manutenções de urgência e otimização de aproveitamentos.

Introdução à teoria da termografia infravermelha

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Introdução à teoria da termografia infravermelha

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EXEMPLOS DE TERMOGRAMAS

NESTES EXEMPLOS, QUANTO MAIS CLARA A COR, MAIS ALTA É A TEMPERATURA.

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AGA

Década de 50 (USO MILITAR)

AGA 680

Década de 60 (USO COMERCIAL)

EVOLUÇÃO TECNOLÓGICA

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TERMOVISORES COM DETECTORES SEM RESFRIAMENTO

EQUIPAMENTOS EXTREMAMENTE PORTÁTEIS

TOTALMENTE ELETRÔNICOS

EVOLUÇÃO TECNOLÓGICA

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Evolu

Evoluçç ão Tecnol

ão Tecnol óógica

gica

19701970 2000200019901990

EVOLUÇÃO TECNOLÓGICA

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VISÃO NOTURNA E MAPEAMENTO TÉRMICO DE ALVOS E REGIÕES.

APLICAÇÕES - ÁREA MILITAR

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APLICAÇÕES - COMBATES A INCÊNDIOS

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A TERMOGRAFIA POSSIBILITOU ANALISAR A DISTRIBUIÇÃO

TÉRMICA DO CORPO HUMANO.

APLICAÇÕES - ÁREA MÉDICAIntrodução à teoria da termografia infravermelha

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MANUTENÇÃO PREDITIVA, APROVEITAMENTO DE DESLIGAMENTOS E

DIMINUIÇÃO DAS MANUTENÇÕES DE URGÊNCIA

Introdução à teoria da termografia infravermelhaAPLICAÇÕES – SETOR ELÉTRICO

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Limitações de sua aplicação no setor

elétrico

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Objeto sob inspeçãoObjeto sob inspeçãoAtmosfera

Emissão, absorção e dispersãoAtmosfera

Emissão, absorção e dispersão

Influência do meioInfluência do meioRadiação solarRadiação solar

Câmera térmicaCâmera térmica

Radiação térmicaRadiação térmicaDetectorDetector

mV

ConvecçãoConvecção

UmidadeUmidade

ε

Limitações de sua aplicação no setor elétrico

O TERMOVISOR REALIZA A

MEDIÇÃO DE TEMPERATURA COM BASE NA

RADIAÇÃO QUE CHEGA ATÉ

ELE.

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EMISSIVIDADE

A EMISSIVIDADE É UMA PROPRIEDADE RELACIONADA AO TIPO DE

MATERIAL E AS CONDIÇÕES DE SUA SUPERFÍCIE. ESTA

PROPRIEDADE INFLUENCIA NA RADIAÇÃO EMITIDA PELO CORPO.

NO CASO DE SUBESTAÇÕES E LINHAS DE TRANSMISSÃO, A

GRANDE VARIEDADE DE MATERIAIS ENVOLVIDOS,

DIFICULTA A DETERMINAÇÃO CORRETA DA EMISSIVIDADE

DOS PONTOS INSPECIONADOS, ADICIONANDO ERROS À

LEITURA.

Limitações de sua aplicação no setor elétrico

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FERRO DE PASSAR ROUPAFERRO DE PASSAR ROUPA

Limitações de sua aplicação no setor elétrico•Quanto menor a emissividade, menor a capacidade de emitir infravermelho.

•Necessidade de ajuste de uma emissividade padrão.

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VENTOPROVOCA, POR CONVECÇÃO, A DISSIPAÇÃO DO CALOR,

RESFRIANDO OS COMPONENTES AQUECIDOS E GERANDO

ERRO NA ANÁLISE DA GRAVIDADE DO DEFEITO.

Limitações de sua aplicação no setor elétrico

BAIXA VELOCIDADE DO VENTOALTA VELOCIDADE DO VENTO

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CORRENTE DE CARGA

A TEMPERATURA DE UM COMPONENTE ELÉTRICO ESTÁ

RELACIONADA COM A INTENSIDADE DA CORRENTE QUE O

ATRAVESSA.

LEITURAS DE TEMPERATURA REALIZADAS QUANDO A

CORRENTE NO COMPONENTE ESTÁ BAIXA, PODE MASCARAR

GRAVES DEFEITOS.

Limitações de sua aplicação no setor elétrico

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CORRENTE DE CARGA

I=870 A I=1200 A

48,2 °°°°C 101,1 °°°°C

Limitações de sua aplicação no setor elétrico

No Sistema Interligado Nacional – SIN o remanejamento de cargas de um equipamento para outro envolve alta complexidade e riscos inerentes ao setor, portanto a inspeção tem que ser efetivada com qualquer montante de carga, correndo-se o risco da não detecção de Ponto com Temperatura Anormal – PTA

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INFLUÊNCIAS DE RADIAÇÕES, VINDAS DE OUTRAS FONTES

DE CALOR PRÓXIMAS AO PONTO INSPECIONADO, OU ATÉ

MESMO DA RADIAÇÃO SOLAR PODEM GERAR ERROS E ATÉ

FALSOS PONTOS COM TEMPERATURA ELEVADA.

ERROS DE REFLEXÃO

Limitações de sua aplicação no setor elétrico

INCIDÊNCIA DE RADIAÇÃO SOLAR, PROVOCANDO REFLEXO E UM FALSO PONTO COM ALTA TEMPERATURA.

DIFICULDADES NA AVALIAÇÃO DAS MEDIÇÕES

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ERROS DE ABSORÇÃO

A ATMOSFERA ATENUA A RADIAÇÃO INFRAVERMELHA QUE CHEGA AO TERMOVISOR.

QUANTO MAIOR A DISTÂNCIA ENTRE O TERMOVISOR E O OBJETO INSPECIONADO MAIOR A ATENUAÇÃO DA RADIAÇÃO.

Limitações de sua aplicação no setor elétrico

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• Inspetor: pode variar com treinamento, motivação e capacidade visual.

Limitações de sua aplicação no setor elétrico

• Equipamento: pode variar com a faixa de temperatura, resposta espectral, resolução da medida e peso do equipamento.

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Vantagens de sua aplicação no setor

elétrico

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Vantagens de sua aplicação no setor elétrico

• Segurança;

• Distância do objeto a ser medido;

• Agilidade na obtenção da medida;

• O caráter não destrutivo do método.

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Vantagens de sua aplicação no setor elétrico

•Excepcional ferramenta de manutenção preditiva;

•Permite localizar anomalias nos sistemas elétricos, não perceptíveis ao olho humano e sem interferir no Sistema Elétrico;

•Evita inúmeras paradas não programadas e perdas de produção e/ou fornecimento;

•Se adequadamente conduzida, a inspeção será segura, rápida e altamente confiável.

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Vantagens de sua aplicação no setor elétrico

O CENÁRIO

• Rede Básica – “Receita Anual Permitida” definida pela ANEEL;

• Remuneração pela disponibilidade de seus equipamentos;

• Perda de função – Parcela Variável, as horas de indisponibilidade serão descontadas da receita com fatores de 10 vezes o valor da hora normal quando de Intervenções programadas e 150 vezes quando de intervenções não programadas, segundo a Resolução Normativa 270 [25].

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Vantagens de sua aplicação no setor elétrico

A TERMOGRAFIA

• Pode ser extremamente efetiva, prevenindo falhas e perdas de produção;

• Mas para alcançar seus benefícios, as limitações da tecnologia, das normas existentes e das pessoas e materiais envolvidos devem serconhecidos e respeitados, sob risco de não se obter os resultados desejados.

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Vantagens de sua aplicação no setor elétrico

Vantagem

•Diminuição do número de Manutenções de Urgência;

• Otimização das intervenções (“aproveitamento”).

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NOTA: Valores para ano 1.No ano 2 muda para 10 (Progamado) e 150 (EM)

Vantagens de sua aplicação no setor elétrico

RAP da FT

12PB =

PB

24 x 60 x 31PV =

5.756.696,90

12PB =

ExemploRAP = R$ 5.756.696,90

PB = 479.724,74

479.724,74

44.630PV = PV = 10,75 R$/min

IS ProgramadoPV = 10,75 x 6,67 = 71,70 R$/min

8h = R$ 34.416,00

IS Não programados (EM) PV = 10,75 x 100 = 1075,00 R$/min

5h = R$ 322.500,003h = R$ 12.906,00

Exemplo de cálculo da PV para uma determinada linha

IS Não programados (IU) PV = 10,75 x 50 = 537,50 R$/min

5h = R$ 161.250,003h = R$ 12.906,00

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Ações e Resultados de

FURNAS

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Ações e Resultados de FURNAS

• Técnicos especializados, inspetores, operadores e manutenção compartilhavam visões distintas sobre o uso da termografia.

• Os estudos destas limitações e vantagens promoveram em FURNAS a implantação de um programa de termografia no ano de 2001 com o objetivo de equalizar estas visões.

• Passamos a opinar e a discutir a aplicação da termografia em FURNAS, criando assim um procedimento padrão de inspeção e avaliação de pontos com anomalia térmica, através de termovisão.

• Esforços foram concentrados para garantir:• a operacionalidade da ferramenta;• a produtividade dos equipamentos e;• a confiabilidade do sistema elétrico.

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Ações e Resultados de FURNASDiante das diferentes visões apresentadas e das limitações que a

aplicação da termografia possui, FURNAS elaborou várias ações na tentativa de equalizar os conhecimentos e melhorar os procedimentos relativos à termografia:

• Treinamentos

• Padronização do procedimento de inspeção

• Definição de uma estrutura hierárquica

• Organização de encontros

técnicos

• Calibração periódica dos

instrumentos utilizados na inspeção

• Atualização tecnológica,

pesquisa e desenvolvimento

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Ações e Resultados de FURNAS

Esta busca constante pela qualidade da prestação dos serviços de transmissão, aliada as ações implementadas, proporcionaram recentemente uma significativa alteração no procedimento de inspeção e avaliação de pontos com anomalia térmica através da termovisão.

Utilizava uma fórmula de correção para projetar o PAT em situação crítica.Utilizava uma fórmula de correção para projetar o PAT em situação crítica.

A saber:

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Ações e Resultados de FURNAS

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Exemplo de cálculo do antigo ∆Tc de um PAT

Ações e Resultados de FURNAS

Tref.=20 °°°°C PAT = 35 °°°°C

I máxima (nominal)=1500A

I no instante= 500A

∆Tm = 15°C

∆Tc = ∆Tm ( )1,5

Im

Ii ∆Tc = 15 ( )1,5

1500

500= 77,94°C

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Ações e Resultados de FURNAS

Principais características quanto à avaliação e ação a ser tomada

Em situação irrelevante

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Ações e Resultados de FURNASPrincipais características quanto à avaliação e ação a ser tomada

Em situação não crítica

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39

Ações e Resultados de FURNASPrincipais características quanto à avaliação e ação a ser tomada

Em situação considerada

crítica

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Ações e Resultados de FURNASPrincipais características quanto à avaliação e ação a ser tomada

Em situação considerada altamente

crítica

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• Nivelamento de conhecimento.• Padronização de métodos, critérios e registros.• Interação dos envolvidos • Aprimoramento dos critérios de avaliação.• Disseminação da tecnologia de infravermelho.• Melhor organização das atividades.• Redução das intervenções de urgência no sistema Elétrico.

• Convergência das diferentes visões sobre a aplicação da termografia.

Ações e Resultados de FURNAS

Outros resultados:

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Conclusão.

• A aplicação da termografia infravermelha no sistema elétrico pode ser extremamente efetiva, prevenindo falhas e perdas de produção. Mas para alcançar seus benefícios, as limitações da tecnologia, das normas existentes e das pessoas envolvidas devem ser conhecidas e respeitadas, sob risco de não se obter os resultados desejados.

• O processo em que está inserida a termografia infravermelha como ferramenta de manutenção preditiva é dinâmico, devendo ser permanentemente reavaliado.

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43

Obrigado!