COTEPE
E N G E N H A R I A E L É T R I C A
Crescendo a cada dia.
Ganhando credibilidade.
Fazendo a sua história.
Gestão da Manutenção
de Sistemas Elétricos de
Potência - SEP
SEP – Gestão da Manutenção
Tipos de manutenção
Estratégias de manutenção
Equipamentos: Ensaios
Equipamentos:
Transformadores
Painéis de MT e de BT
Disjuntores
TCs e TPs
Chaves Seccionadoras
Cabos
Banco de Capacitores
Banco de Baterias
Relês
Descarregadores de Sobretensão
Instalações de BT
SPDA
Monitoração e Controle de Manutenção: o ICQ SEP
Documentação e Registro de Manutenção: Bancos de
Dados Digitais
Planos de Contingência
Normas:
NR 10
NBR 5410
NBR 14039
A Responsabilidade Civil
O Que é Falha?
A falha de um equipamento é a situação na qual este se
torna incapaz, total ou parcialmente, de desempenhar
uma ou mais funções para qual foi projetado e
construído (XENOS, 1998, p.67 e SAE, 1993, p. G-1)
Elas evoluem ao longo do tempo até se tornarem
detectáveis ou ocasionarem a parada do equipamento
Três Grandes Grupos de Falha
Falta de resistência: proveniente de uma deficiência
de projeto, especificação inadequada do material,
deficiência na fabricação ou montagem;
Uso inadequado: exposição do equipamento a esforços
e condições de uso acima da resistência especificada
em projeto;
Manutenção inadequada: inadequação ou ausência de
ações de manutenção para evitar a deterioração.
Relação entre
esforço e
resistência do
equipamento
Causas de Falha
erros de fabricação,
erros de montagem,
erros de operação ou de manutenção,
lubrificação ou refrigeração inadequada,
sujeira,
objetos estranhos,
folgas,
vazamentos,
deformações,
trincas,
condições ambientais desfavoráveis,
vibração,
oscilação de pressão, de temperatura e de tensão,
torque incorreto,
oxidação, corrosão,
obstrução de dutos e também por colisões,
(XENOS, 1998, p.74-76, MIRSHAWKA, 1991, p.88,91; TAKAHASHI, 1993, p.56;
SHIROSE, 1994, p.7 e SUZAKI, 1987, p.116 ).
Curvas de Falha
Análise das Falhas – Três Gens
Genba: ir ao local da ocorrência da falha;
Genbutsu: observar o equipamento;
Genjitsu: observar o fenômeno.
Check List de
verificação de
falha
Método 5W1H
What: O que?
Why: Porquê?
Who: Quem?
Where: Onde?
When: Quando?
How: Como?
Confiabilidade
Por confiabilidade entende-se a probabilidade de um
equipamento operar continuamente sem falhas por um
período definido de tempo ou número de ciclos, dentro
das condições de desempenho especificadas em projeto
(SAE, 1993, p.1.1 e EMS, 1994, p.14).
Probabilidade de bom funcionamento
Taxa de falha – λ (em horas)
MTBF – Tempo Médio Entre Falhas
A necessidade do aumento da
Confiabilidade está ligada a:
Aumento da complexidade tecnológica
Grau de severidade das condições operativas
Exigência de um alto grau de automação
Alta expectativa de desempenho
A Teoria da Confiabilidade busca saber
não se um sistema é confiável, mas O
QUANTO ele é confiável.
Esta quantificação é feita baseada nas
distribuições associadas das
probabilidades de falha de um
componente ou de um sistema
composto por estes componentes
Manutenabilidade
Por manutenabilidade entende-se a probabilidade de
um reparo em um equipamento ser executado dentro do
tempo e dos procedimentos previamente determinados
e está ligado às condições de acesso ao equipamento, à
habilidade para diagnóstico da falha além dos recursos
materiais e humanos disponíveis e adequados para a
realização do reparo (SAE, 1993, p A.1; EMS, 1994,
p.15).
Probabilidade da duração da Manutenção
Taxa de reparo – μ (em horas)
MTTR – Tempo Médio de Reparo
Disponibilidade
Probabilidade de assegurar que um
equipamento vai se manter em serviço (em
horas)
MTBF
D% 
100
MTBF  MTTR
Estudos de Confiabilidade em SEP
supõem a existência de:
Um modelo matemático específico para SEP
Índices de risco dos componentes ou sistemas
Dados estatísticos de falha dos componentes
ou sistemas
Estudos de Confiabilidade têm
como objetivo:
A avaliação de desempenho de um SEP. Pode ser feita
através de índices ou indicadores de Confiabilidade que
vão medir o quanto a operação do SEP vai se desviar do
ponto ótimo de operação.
Os objetivos principais a serem alcançados são:
atendimento a demanda elétrica de forma contínua,
com uma qualidade mínima operacional, dentro de uma
margem de segurança adequada e com um custo
adequado.
A Confiabilidade em um SEP está
ligada a:
Confiabilidade e Manutenabilidade de seus
componentes;
A topologia
O grau de automação da instalação
Modos de detecção de falha
Características de carga vs potência instalada
Tipos de manutenção adotadas, etc
O Que é Manutenção?
“Ato ou efeito de manter” (MICHAELIS, 2003).
“Os cuidados técnicos indispensáveis ao funcionamento
regular e permanente de motores e máquinas”
(AURÉLIO, 2003).
“Conjunto de medidas necessárias que permitem
manter ou restabelecer a um sistema o estado normal
de funcionamento” - Larousse
O Que é Manutenção?
“Fazer tudo que for preciso para assegurar que um
equipamento continue a desempenhar as funções para
as quais foi projetado, em um nível de desempenho
exigido” (XENOS, 1998, p.18).
Um conjunto de atividades com o objetivo de suprimir
defeitos de qualidade produzidos pelas avarias e
eliminar a necessidade de ajustes dos equipamentos”
(SHIROSE, 1994, p.13).
“Forma pela qual as organizações tentam evitar as
falhas, cuidando de suas instalações físicas” (SLACK,
1997, p.635).
O Que é Manutenção?
“Conjunto de ações que permitam manter ou
restabelecer um bem dentro de um estado específico
ou na medida para assegurar um serviço determinado.
Sendo que esse conjunto de ações deve ser assegurado
a um custo otimizado” - NF X 60-010
“Combinação de ações técnicas e administrativas,
incluindo as de supervisão, destinadas a manter ou
recolocar um item em um estado no qual possa
desempenhar uma função requerida” (NBR 5462, 1994).
O Que é Manutenção?
“Manutenção é o ato de estabelecer e gerenciar de
forma contínua e sistemática as ações para eliminação
de falhas já ocorridas e potenciais dos equipamentos,
assegurando durante toda sua vida útil, as
características especificadas em projeto, além de
garantir a saúde e segurança de seus usuários e a
preservação do meio ambiente.” (P. H. De Moraes)
Objetivo
• Conservação dos equipamentos para garantir a
operação segura e confiável
• Garantir a produção
Os
equipamentos
envelhecem
MANUTENÇÃO
Conservação
Os
equipamentos
permanecem em
operação
% vida útil
anos
Evolução de Manutenção
1ª Geração (até 1940):
Conserto após a falha
Baixa disponibilidade do equipamento
Manutenção Corretiva de emergência
2ª Geração(1940 –1970)
Monitoramento com base no tempo
Manutenção Planejada
Disponibilidade crescente
Planejamento e controle manuais
Evolução de Manutenção
cont
3ª Geração (Desde 1970)
Monitoramento
Engenharia de Manutenção
Confiabilidade e Manutenabilidade
Softwares de planejamento e controle
Grupos de trabalho multidisciplinares
Manutenção Elétrica
Gerência Otimizada da Manutenção
permite:
Fator Econômico:
Menores custos de falha
Menores custos diretos
Fator Humano
Melhores condições de trabalho
Mais segurança
Fator Técnico
Maior disponibilidade
Maior durabilidade do equipamento
Tipos
Centralizada, Descentralizada ou Mista;
Planejada ou Não Planejada
Não Planejada: Corretiva
Planejada:
Preventiva
Preditiva
Manut. Centrada na Confiabilidade - RCM
Detectiva
Sistêmica ou TMP – Manutenção Produtiva Total
Corretiva
(manut. de crise ou manutenção por avaria)
Reparo dos equipamentos após a avaria: quebra-repara
Forma mais óbvia, mais primária e mais cara de
manutenção
Baixa utilização anual dos equipamentos e máquinas
Diminuição da vida útil dos equipamentos, máquinas e
instalações
Paradas para manutenção em momentos aleatórios e
inoportunos
Corretiva Programada
É a forma aprimorada da manutenção corretiva
Intervenção com base em medições e acompanhamento
dos equipamentos
Ocorre quando a opção de deixar quebrar ainda é mais
econômica que a prevenção
Ou quando a prevenção da falha não se mostrou eficaz
Quando os equipamentos que trabalham em ambientes
contaminados e agressivos e que apresentam variações
bruscas no processo de deterioração, dificultando assim
a aplicação da política de manutenção preventiva baseada
no tempo de uso ou no número de ciclos (TAKAHASHI,
1993, p.17)
Intervenções Corretivas pressupõem
Pessoal previamente treinado e disponível para atuar
com rapidez em todos os casos de defeitos previsíveis;
Existência de todos os meios materiais necessários
para a ação corretiva;
Existência das ferramentas necessárias para todos os
tipos de intervenções;
Documentos atualizados e disponíveis como manuais,
plantas, desenhos, etc
Disponibilidade de estoques de peças de reposição;
Reciclagem e atualização constante do pessoal de
manutenção;
Registros dos defeitos e dos tempos de reparo,
registro das perdas de produção.
Preventiva
Prevenção de defeitos que possam originar a parada ou um
baixo rendimento dos equipamentos em operação
É prevista programada e preparada e programada antes
da data prevista de defeito
Grande diminuição do número de intervenções corretivas
Aumento considerável da taxa de utilização anual dos
sistemas de produção e de distribuição
Troca de componentes baseada no tempo pode acarretar
desperdícios pela substituição prematura, caso a freqüência de troca não coincida com o fim de vida do componente.
Intervenções Preventivas pressupõem
Existência de um depto de planejamento da
manutenção composto de pessoas capacitadas para a
função de preparação e racionalização;
Existência de Bancos de dados contendo:
Fichas históricas dos equipamentos contendo registro das
manutenções efetuadas e defeitos encontrados;
Fichas de tempos de reparo médio por equipo;
Fichas de planejamento prévio dos trabalhos com no mínimo:
composição das equipes de manutenção, peças de reposição e
ferramentas, cronogramas pré estabelecidos com a seqüência
lógica das várias atividades;
Existência de cronogramas nos quais se mostram os trabalhos
em curso e a realizar.
Intervenções Preventivas pressupõem
cont.
Existência de pessoal treinado para controle e cálculo
dos dados estatísticos destinados à confiabilidade;
Existência de rotinas de emissão de relatórios de
registro das manutenções realizadas;
Resumindo:
Um passado registrado e disponível
Um futuro planejado
Preditiva
Realizada com base em modificação de parâmetros de
CONDIÇÃO ou DESEMPENHO;
Previne falhas nos equipamentos ou sistemas;
Permite a operação contínua do equipamento pelo maior
tempo possível;
É realizada com o equipamento em operação.
Exemplos
Termografia
Análise de óleo
Ultrassom
Análise de vibrações
Intervenções Preditivas pressupõem
O equipamento, o sistema ou a instalação devem
permitir algum tipo de monitoramento/medição;
O equipamento, o sistema ou a instalação devem merecer esse tipo de ação, em função dos custos envolvidos;
As falhas devem ser oriundas de causas que possam
ser monitoradas e ter sua progressão acompanhada;
Deve ser estabelecido um programa sistematizado de
acompanhamento, análise e diagnóstico;
Fazer a medição não é suficiente, é preciso saber o
que vai ser acompanhado.
Corretiva Preventiva
Realizada com base nos problemas detectados nas
manutenções preventivas e detectivas;
Ações como melhoria dos sistemas de lubrificação,
melhoria de proteções, eliminação de fontes de
contaminação, redução do risco de acidentes e melhorias
na forma, tipo e acesso aos componentes, caracterizam
essa política de manutenção (TAKAHASHI, 1993, p.177 e
SHIROSE, 1994, p.15);
Também chamada de Manutenção de Melhoria.
Detectiva
Busca detectar FALHAS OCULTAS ou não
perceptíveis ao pessoal de operação e
manutenção através do cruzamento das
informações disponíveis
Falhas ocultas são falhas que só poderão ser
identificadas no momento do uso, comprometendo de maneira significativa a sua função.
Ex: Estudos de CC, Coordenação de Proteção e
e Seletividade; Estudos de Harmônicas; etc.
Manut. Centrada na Confiabilidade RMC
Busca-se fazer com que o equipamento cumpra, de modo
confiável, as funções e o desempenho previstos em
projeto, por meio da combinação e otimização do uso de
todas as políticas de manutenção disponíveis;
Deve-se responder claramente as seguintes questões:
quais são as funções e níveis de desempenho previstos no
projeto do equipamento e de seus subsistemas?
por que e como podem ocorrer falhas nessas funções?
quais as conseqüências da falha?
é possível predizer ou prevenir a falha? Caso não, que outra
política de manutenção pode ser utilizada para impedir a
ocorrência da falha?
Engª de Manutenção
Melhorar a confiabilidade e a manutenabilidade dos
equipamentos quando ainda estiverem na prancheta ou
de forma mais moderna, quando ainda estiverem no
computador, por meio da identificação e modificação
das causas básicas de situações crônicas de mau
desempenho (XENOS, 1998, p.26 e CAMARA, 2001,
p.3.6).
Qual a melhor forma de
manutenção?
combinação das políticas anteriores de maneira
a garantir uma melhor eficiência dos equipamentos, analisando-se sempre a relação entre o
custo da manutenção e o custo total de uma
falha (XENOS, 1998, p.26).
Considerar ainda:
Baixa na moral e no ritmo das equipes de
produção e de manutenção face às freqüentes
paralisações;
Dano à imagem junto aos clientes pelo não
cumprimento dos prazos, levando a perda de
oportunidade de novos negócios;
Estoques de produtos acabados por falta de
confiabilidade e eficiência dos meios de
produção.
Sistêmica ou TPM – Total
Productive Maintenance
Conjunto de ações corretivas, preventivas,
preditivas e detectivas que realizadas ao longo do
tempo visam aumentar a disponibilidade de
operação e a segurança do Sistema Elétrico de
Potência.
Sistêmica ou TPM – Total
Productive Maintenance
Esforço elevado na implementação de uma cultura
corporativa que busca a melhoria da eficiência dos
sistemas produtivos, por meio da prevenção de todos os
tipos de perdas, atingindo assim o zero acidente, zero
defeito e zero falhas durante todo o ciclo de vida dos
equipamentos, cobrindo todos os departamentos da
empresa incluindo Produção, Desenvolvimento, Marketing
e Administração, requerendo o completo envolvimento
desde a alta administração até a frente de operação com
as atividades de pequenos grupos. (JIPM, 2002, p.1)
MANUTENÇÃO
Corretiva
Preventiva
Preditiva
Sistêmica
Detectiva
Benefícios da TPM
Confiabilidade
+
Redundância
+
Supervisão
Qualidade
Mas...
Os ganhos são poucos visíveis e as
dificuldades são sempre muito visíveis:
parada de produção p.ex.
São sempre encaradas como “custo”, daí
a importância de se insistir na quantificação do planejamento de médio e longo
prazo.
Classificação TIER
TIER I
-
1965
TIER II
-
1970
TIER III
-
1985
TIER IV
-
1995
Classificação TIER I
Alimentadores simples (caminho único)
para energia elétrica;
Alimentadores simples (caminho único)
para refrigeração;
Sem redundância de componentes;
Disponibilidade 99,671%.
Classificação TIER II
Alimentadores simples (caminho único)
para energia elétrica;
Alimentadores simples (caminho único)
para refrigeração;
Com redundância de componentes;
Disponibilidade 99,741%.
Classificação TIER III
Alimentadores múltiplos para energia
elétrica e refrigeração;
Somente um alimentador ativo;
Com redundância de componentes;
Possibilidade de manutenção simultânea
à operação;
Disponibilidade 99,982%.
Classificação TIER IV
Alimentadores múltiplos para energia
elétrica e refrigeração;
Todos os alimentadores ativos;
Com redundância de componentes;
Possibilidade de manutenção simultânea
à operação;
Disponibilidade 99,9985%.
TIER II
TIER II
TIER III
TIER IV
No. de alimentadores
1
1
1 ativo
1 passivo
2 ativos
Redundância
N
N+1
N+1
2(N+1)
% de área com piso
elevado
20%
30%
80-90%
100%
Watts/m2
20-30
40-50
40-60
50-80
Watts/m2 - máximo
20-30
40-50
100-150
>150
12”
18”
30 – 36”
30 – 36”
Altura do piso elevado
Tensão alimentação –
concessionária
Horas fora de operação por
ano
Disponibilidade
208 a 480V 208 a 480V 12 – 15kV
12 – 15kV
28,8hs
22,0hs
1,6hs
0,4hs
99,671%
99,749%
99,982%
99,995%
Bancos de Dados Digitais
São uma coleção de dados armazenados em
arquivos os quais podem ser retirados ou
repostos em bibliotecas.
Quando, em adição aos arquivos, existem
funções para o usuário acessar os dados e
responder às questões, então trata-se de uma
base de dados digitais.
Bancos de Dados Digitais
Encontrar a coincidência de fatores;
Atualização mais rápida dos dados
Velocidade de consulta
Precisão e versatilidade
Maior
capacidade
de
gerenciamento,
planejamento e utilização racional de
recursos
Resumindo
Confiabilidade da Informação
Disponibilidade da Informação
Um Passado Confiável
Um Futuro Planejável
Treinamento
Segundo a NR10:
Trabalhador Legalmente Qualificado
Trabalhador Legalmente Habilitado
Trabalhador Capacitado
Treinamento
Legalmente Qualificado
É considerado trabalhador qualificado aquele que
comprovar conclusão de curso específico na área
elétrica reconhecido pelo Sistema Oficial de
Ensino.
Treinamento
Legalmente Habilitado
É considerado profissional legalmente habilitado
o trabalhador previamente qualificado e com
registro no competente conselho de classe.
Treinamento
Legalmente Capacitado
É considerado trabalhador capacitado aquele que
atenda às seguintes condições, simultaneamente:
receba capacitação sob orientação e responsabilidade
de profissional habilitado e autorizado; e
trabalhe sob a responsabilidade de profissional
habilitado e autorizado.
ICQ SEP
Índice Cotepe de Qualidade de
Sistemas Elétricos de Potência
Manutenção é encarada como um “custo”
Como convencer a gerência da empresa que
estão ocorrendo progressos?
Somente com a quantificação sistemática
das ações e dos resultados pode-se
justificar o dinheiro gasto com manutenção.
ICQ SEP
Índice Cotepe de Qualidade de
Sistemas Elétricos de Potência
O ICQ SEP faz exatamente isso, é uma
metodologia
de
acompanhamento
que
permite que os progressos sejam acompanhados e as ações futuras sejam planejadas
de uma forma eficaz.
ICQ SEP
Levantamento de campo para que a atual
situação do SEP seja determinada.
Tabulação do levantamento para que a (s)
área (s) críticas sejam identificadas.
Quantificação do nível de criticidade de
cada área
Fechamento de um Índice Global para o SEP:
o ICQ SEP.
Estabelecimento
de
prioridades
investimento e seu reflexo no ICQ SEP.
de
Segurança em Instalações Elétricas
Legislação MTE..............................NR 10
Norma Brasileira de Média Tensão....NBR 14039
Norma Brasileira de Baixa Tensão.....NBR 5410
NR10 - Instalações e Serviços em Eletricidade
Fixa as condições mínimas exigíveis para garantir a
segurança de todos que trabalham em instalações
elétricas
Inspeção, manutenção e/ou reparos nas instalações
elétricas só podem ser executados por profissionais
qualificados e devidamente treinados
Fornecimento de laudo técnico ao final de trabalhos
de execução, reforma ou ampliação de instalações
elétricas
Proteção contra o risco de contato, incêndio e
explosão.
NBR 5410 Norma Brasileira de baixa Tensão
Fixa condições a que devem satisfazer as instalações
elétricas a fim de garantir seu funcionamento adequado, a
segurança de pessoas e animais domésticos e a conservação
dos bens.
NBR 14039 Norma Brasileira de Média Tensão
Fixa as condições exigíveis para o projeto e a
execução de instalações elétricas de alta-tensão
Aplica-se a partir da origem da instalação, que
corresponde aos terminais de saída do equipamento
geral de manobra e proteção.
Você tem um programa de manutenção
eficaz e contínuo?
A sua documentação é confiável?
Você tem um programa de treinamento
e capacitação de pessoal?
Você tem um Plano de Contingência?
O seu Sistema de Potência é seguro?
No caso de uma emergência...
Manutenção Elétrica
...as SUAS proteções elétricas,
os SEUS equipamentos
e a SUA equipe
podem evitar que o problema se agrave?
Manutenção Elétrica
Atualmente muitos profissionais de
manutenção, especialmente os
responsáveis pelo setor, respondem a
processos criminais ou cumprem pena
por não se-guirem a NR-10.
Será que você está nesta lista?
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Gestão da Manutenção de Sistemas Elétricos