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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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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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Obrigado!