Gestão Econômica da
Manutenção em Sistemas de
Distribuição de Energia Elétrica
Profº. Engº. Gustavo Vinícius D. Barbosa
SEMANA DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA
CEFET-MG
CARACTERÍSTICAS BÁSICAS DO SISTEMA ELÉTRICO
BRASILEIRO
CARACTERÍSTICAS BÁSICAS DO SISTEMA ELÉTRICO
BRASILEIRO
Mercado de Fornecimento
Brasil
• Incorporação de 2.078 mil novas unidades consumidoras,
sendo 29% devidas ao Programa Luz para Todos. Do total,
1.650 mil unidades são residenciais.
•
Penetração de novos equipamentos de utilização de energia
elétrica nos domicílios, nas unidades comerciais e de serviços
e nas instalações dos poderes públicos(equipamentos
eletrodomésticos e eletroeletrônicos cresceram próximo de
14% em relação a 2005)
•
Aumento do número de novos pontos comerciais e de
serviços, destacando-se a ampliação da rede hoteleira e de
outras instalações voltadas ao turismo
•
Modernização das instalações existentes (automação,
climatização, informatização)
Mercado de Fornecimento
Brasil
• Temperaturas médias mais baixas e maior precipitação
pluviométrica em algumas regiões relativamente ao ano 2005
•
Redução da produção de alguns setores produtivos devido à
perda de mercado interno(ferro-ligas, têxtil, calçadista)
•
Paradas não programadas para manutenção em grandes
indústrias
•
Desaquecimento das atividades econômicas no período da
Copa do Mundo de Futebol
•
Ocorrência de diversos feriados prolongados no segundo
trimestre do ano.
•
Aumento da autoprodução.
Perspectiva de Crescimento para o Mercado em
2007
Mercado de Fornecimento (Total)
Oferta Interna de Energia Elétrica em 2006
Estrutura da Oferta de Energia Elétrica
Estrutura da Oferta de Energia Elétrica
Evolução da Carga de Energia - Brasil
Carga de Demanda – 2006/2007
Aspectos do novo Modelo do Setor Elétrico
• Empresa de Pesquisa Energética – EPE: instituição técnica
especializada, com o objetivo principal de desenvolver os estudos
necessários ao exercício, pelo MME, da função de efetuar o
planejamento energético;
• Câmara de Comercialização de Energia Elétrica – CCEE:
instituição que sucedeu o Mercado Atacadista de Energia – MAE,
incorporando as estruturas organizacionais e operacionais
relevantes, em particular a contabilização e a liquidação de
diferenças contratuais no curto prazo, além de assumir o papel de
administrador dos contratos de compra de energia para
atendimento aos consumidores regulados;
• Comitê de Monitoramento do Setor Elétrico – CMSE: instituído
no âmbito do MME, com a função de avaliar permanentemente a
segurança de suprimento.
Ampliação e Reforços da Rede Básica
• Atualmente o ONS propõe à Aneel as ampliações das instalações
da rede básica bem como os reforços dos sistemas existentes, a
serem licitados ou autorizados. Para que a expansão de médio e
longo prazo do Sistema Eletro-Energético possa considerar a
proposta do ONS de ampliações e reforços das instalações da rede
básica, o Operador deverá encaminhá-la ao MME. Esta proposta
será então enviada à EPE, a fim de ser considerada nos estudos
para o planejamento da expansão do Sistema. Após o processo de
contestação pública, a EPE enviará os estudos ao MME, com vistas
ao estabelecimento dos planos de expansão e ao encaminhamento
à ANEEL para licitação. Além disso, todas as regras para operação
da rede básica deverão ser submetidas à aprovação da ANEEL.
Manutenção em Sistemas de Distribuição
-Conceito de Manutenção
Basicamente, as atividades de
manutenção em sistemas de
distribuição de
energia elétrica existem para
evitar a deterioração dos
equipamentos e instalações, causada pelo desgaste
natural e exposição a agentes
nocivos. Esta
degradação se manifesta de
diversas formas, desde a
aparência externa ruim
dos equipamentos até perdas de
desempenho, culminando com a
interrupção
do fornecimento.
Manutenção em Sistemas de Distribuição
• Manutenção Corretiva
A manutenção corretiva sempre é feita depois que a
falha ocorreu. Em princípio, a opção por este método de
manutenção deve levar em conta fatores econômicos: é
mais barato consertar uma falha do que tomar ações
preventivas? Se for, a manutenção corretiva é uma boa
opção. Logicamente, não podemos nos esquecer de
levar em conta também as perdas por paradas na
produção, pois a manutenção corretiva pode acabar
saindo muito mais cara do imaginávamos em princípio.
Manutenção em Sistemas de Distribuição
• Manutenção Preventiva
A manutenção preventiva, feita periodicamente, deve ser
a atividade principal de manutenção em qualquer
empresa. Ela envolve algumas tarefas sistemáticas, tais
como inspeções (Termovisão), reformas e trocas de
peças, principalmente.
Manutenção em Sistemas de Distribuição
• Manutenção Preditiva
A manutenção preventiva é uma modalidade mais cara
olhando apenas o custo da manutenção, pois as peças
e componentes dos equipamentos são trocadas ou
reformadas antes de atingirem seus limites de vida. A
Manutenção Preditiva permite otimizar a troca das peças
ou reforma dos componentes e estender o intervalo de
manutenção, pois permite prever quando a peça ou
componente estarão próximo do seu limite de vida.
Manutenção em Sistemas de Distribuição
• Inspeção Termográfica em:
- Redes de Distribuição e Subestações
Este tipo de inspeção é realizada por um veículo
adaptado, possibilitando um ganho de produtividade e
uma excepcional qualidades dos trabalhos de inspeção.
Através da termovisão as equipes de manutenção
podem atuar perfeitamento nos pontos de prováveis
anomalias térmicas que poderão ocasionar problemas
capazes de comprometer a qualidade da energia
elétrica.
Manutenção em Sistemas de Distribuição
• Análise Físico-Química e Cromatográfica do Óleo
Mineral Isolante
Benefícios
-
Aferir com segurança o grau de contaminação e deterioração do
óleo isolante;
Coleta de amostras no local;
Favorecer o monitoramento das condições do transformador;
Evitar paradas não programadas do transformador;
Reduzir custo com reparos.
Resultado
Valioso subsídio para as equipes de manutenção que poderão se
programar para as intervenções que possam, eventualmente, se
fazerem necessárias.
Manutenção em Sistemas de Distribuição
• Reforma de Transformadores
Benefícios
-
Recuperação do estado original dos transformadores;
Significativa redução de custo em relação à aquisição de equipamento
novo.
Tópicos de Abrangência
-
Abertura e desmontagem dos transformadores;
Fabricação de novas bobinas de baixa e alta tensão;
Secagem da parte ativa em estufa com controle de temperatura;
Recuperação do óleo isolante;
Pintura.
Resultado
Equipamento recuperado e em perfeito estado operacional, atestado
por ensaios elétricos.
Métodos Estatísticos Aplicados a
Manutenção
• Tratamento Tabular dos Dados
Quando se trata grande quantidade de dados, torna-se importante
organizá-los de modo a facilitar a análise. A maneira mais adequada
para isso é dar tratamento tabular aos mesmos.
Os trabalhos estatísticos se iniciam com a coleta de dados, que,
quando ainda não organizados, denominam-se dados brutos. Uma vez
ordenados em forma crescente ou decrescente, forma o rol, e a
diferença entre o maior e o menor valor do conjunto de dados
denomina-se amplitude do rol “ R”.
Geralmente o rol é divido em classes, agrupando-se todos os dados
nesses intervalos. O número de classes “C” pode ser estimado pela
regra de Sturges, assim:
C = 1 + 3,3 Log N
Métodos Estatísticos Aplicados a Manutenção
•
Distribuição ou Tabela de
Frequências
Exemplo: Foram coletados
dados da idade (tempo de
instalação) de 114
transformadores de
Distribuição que queimaram ao
longo de 1 ano.
a) Dados brutos (tempo de
instalado até queimar)
3’
8
21
7
9
18
3
6
14
4
6
7
4
19
11
12
8
8
4
12
4
4
6
6
7
0
4
10
12
9
7
6
3
16
3
14
7
11
9
4
5
23
8
8
8
13
6
10
13
14
8
15
7
17
6
6
20
12
3
10
6
5
21
6
3
3
4
1
8
3
7
8
3
15
4
8
7
9
3
13
3
4
8
7
7
11
9
13
7
11
8
7
6
16
2
10
11
9
4
4
22
3
7
8
4
9
10
14
6
9
18
6
5
20
Métodos Estatísticos Aplicados a Manutenção
0
3
4
6
7
9
10
13
18
1
3
4
6
7
9
11
13
19
2
3
4
6
7
9
11
13
20
3
4
4
6
7
9
11
14
20
3
4
5
6
7
9
11
14
21
3
4
5
6
7
9
11
14
21
3
4
5
6
7
9
11
14
22
3
4
6
6
7
9
12
15
23
e) Amplitude do Intervalo de
classes
3
4
6
7
8
10
12
15
3
4
6
7
8
10
12
16
h = 23/8  3
3
4
6
7
8
10
12
16
3
4
6
7
8
10
13
17
b) Rol (Ordenação crescente
dos dados brutos)
c) Amplitude do Rol
R = 23 – 0 = 23
d) Número de classes
C = 1 + 3,3log 114  8
Métodos Estatísticos Aplicados a Manutenção
Intervalo de
Classe
Ponto
Médio
Frequência
da Classe
Frequência
Acumulada
Frequência
Relativa
0 ... 3
1,5
3
3
0,03
3 ... 6
4,5
28
31
0,27
6 ... 9
7,5
29
70
0,61
9 ... 12
10,5
19
89
0,78
12 ... 15
13,5
12
101
0,88
15 ... 18
16,5
5
106
0,93
18 ... 21
19,5
4
110
0,96
21 ... 24
22,5
4
114
1
Total
114
Métodos Estatísticos Aplicados a Manutenção
3
0,026
6
0,27
9
0,61
12
0,78
15
0,88
18
0,93
21
0,96
24
0,99
Análise de Falhas - Transformadores
Probabilidade de Falha
t(lim.sup)
F(t)
Observ.
1,2
1
0,8
0,6
0,4
0,2
0
0
5
10
15
20
25
30
Tempo de Instalação (Anos)
Nota: Admitindo o custo da Manutenção Preventiva aproximadamente 25% do
custo da Manutenção Corretiva, pode-se calcular o intervalo ótimo para execução
da primeira que será entorno de 5 anos.
Métodos Estatísticos Aplicados a Manutenção
-Regressão Linear
Estabelece a relação entre duas variáveis com o auxílio de um gráfico denominado
Diagrama de Dispersão e de uma medida chamada Coeficiente de Correlação Linear.
Trata-se da relação linear entre duas variáveis com o auxílio da equação e do gráfico
de uma linha reta. Amplamente utilizado para determinar os valores preditos de uma
variável.
Exemplo: A queima de transformadores de distribuição de determinada concessionária
Apresentou no período 2000 a 2004 os valores constantes da tabela. Admitindo que
Nenhuma ação de Manutenção seja implementada, determinar qual deverá ser o núMero de unidades queimadas em 2007.
Métodos Estatísticos Aplicados a Manutenção
Unidades
Queimadas
Ano
2000
Evolução da Queima de Transformadores - Diagrama
de Dispersão
82
200
2001
98
2002
94
2003
150
2004
134
Uq
150
100
y = 15,6x - 31120
50
2
R = 0,7271
0
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
Anos
Predição: Para 2007 (x = 7) teremos: Y = 15,6 x 7 + 80,4 = 190 Unidades
Continuidade do Fornecimento
(Custo da Interrupção)
Atualmente, as empresas estão introduzindo novas técnicas para gerenciamento
da manutenção de modo a melhorar seu desempenho, reduzir os custos associados com a manutenção e aumentar a segurança operacional. Para poder atingir
esse objetivos torna-se necessário a implementação, controle e acompanhamento de indicadores, com base em dados válidos e confiáveis, que sejam
capazes de espelhar o desempenho da empresa e a satisfação dos usuários
de seus produtos e serviços.
Para as concessionários de distribuição de energia elétrica, a parada de produção
significa uma interrupção no fornecimento de energia o que caracteriza uma falta
de continuidade do mesmo.
Parcelas a serem consideradas no custo da
interrupção
-Energia não distribuída
-Custo da manutenção corretiva
-Custo da Violação dos indicadores de
continuidade (DEC/FEC)
-Custo Social das Interrupções
FIM