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COTEPE E N G E N H A R I A E L É T R I C A 28 anos 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)

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 “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)

Os equipamentos permanecem em operação Os equipamentos envelhecem
Objetivo Conservação dos equipamentos para garantir a operação segura e confiável Garantir a produção MANUTENÇÃO Os equipamentos permanecem em operação Os equipamentos envelhecem Conservação % 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

Gerência Otimizada da Manutenção permite:
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 fre-qüência de troca não coincida com o fim de vida do com-ponente.

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 mere-cer 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, comprome-tendo 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 equipa-mentos, 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)

Benefícios da TPM

Confiabilidade + Qualidade Redundância + Supervisão

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 quanti-ficação do planejamento de médio e longo prazo.

Classificação TIER TIER I TIER II TIER III TIER IV

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 III TIER IV No. de alimentadores 1 1 ativo 1 passivo 2 ativos Redundância N 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 >150 Altura do piso elevado 12” 18” 30 – 36” Tensão alimentação – concessionária 208 a 480V 12 – 15kV Horas fora de operação por ano 28,8hs 22,0hs 1,6hs 0,4hs Disponibilidade 99,671% 99,749% 99,982% 99,995%

Transformador de Potência
Análise Físico-Química do fluido isolante Análise Cromatográfica do fluido isolante Termografia das conexões Ensaios Elétricos

Manutenção Preditiva Testes físicos e químicos do óleo: Detectam a presença de agentes estranhos deterioradores, tais como: umidade partículas metálicas Acidez lodo.

Manutenção Preditiva Testes físicos e químicos do óleo: Rigidez dielétrica Fator de potência Índice de neutralização Tensão interfacial Quantidade de água - ppm.

Tópicos verificados na análise físico química Exame visual e cor
Tem a finalidade de verificar a cor do óleo e a existência de partículas sólidas e gotículas de água em suspensão.

É aplicado em óleos originados do petróleo em uso em transformadores, disjuntores e outros aparelhos elétricos.

A classificação da cor é feita comparando-se a cor do óleo com as cores de uma escala padrão numerada de 0 a 8. A comparação é feita com o auxílio de um comparador de cores.

Tópicos verificados na análise físico química
Densidade É determinada pelo método do densímetro. A densidade relativa do óleo é determinada com um densímetro de vidro que tenha uma graduação de 0,6000 a 1,1000 e divisões de 0,050.

Tópicos verificados na análise físico química Rigidez Elétrica
É recomendado para determinar a rigidez dielétrica de óleos derivados do petróleo, hidrocarbonetos e ascaréis, comumente empregados como isolantes e refrigerantes de cabos de energia, transformadores, disjuntores e aparelhos similares.

Tópicos verificados na análise físico química Rigidez Elétrica
Recomendado também para testes de aceitação de líquidos isolantes não-processados recebidos de vendedores em vagões-tanques, caminhões-tanques e tambores.

Sedimento e Borra Solúvel. Abrange a determinação de sedimento e borra solúvel de óleos isolantes originados do petróleo e envelhecidos em serviço. Também determina o conteúdo orgânico e inorgânico do sedimento. O método é mais adequado para óleos de baixa viscosidade.

Tópicos verificados na análise físico química Número de neutralização
O número de neutralização, isto é, o número de miligramas de KOH necessário para neutralizar 1g de óleo. O número total ácido de óleo isolante é determinado dissolvendo-se um certo volume de sua amostra em uma mistura de tolueno e álcool isopropílico e pequena quantidade de água.

Tópicos verificados na análise físico química Número de neutralização
A solução resultante é titulada na temperatura ambiente com uma solução alcoólica de KOH (0,1 N) em presença do indicador p-naftolbenzeína, cuja cor vira de alaranjada em meio ácido para verde em meio-alcalino.

Tópicos verificados na análise físico química Tensão Interfacial - TIF
A tensão interfacial é a tensão na interface óleo-água e é medida em dina/cm (milinewton/metro). Óleos novos e isentos de substâncias hidrofílicas, isto é, que têm afinidade tanto com as moléculas do óleo como com as da água, tem uma TIF elevada (40 dina/cm).

Tensão Interfacial - TIF Os produtos de deteriorização do óleo e os contaminantes polares solúveis provenientes da decomposição de isolação sólida e dos corpos com os quais o óleo em contato, provocam o abaixamento da TIF do óleo. A determinação da TIF é muito importante na detecção da fase inicial da deteriorização da isolação.

Tópicos verificados na análise físico química Umidade
Um dos maiores inimigos da isolação do transformador é a água. A determinação do teor de umidade na isolação líquida pode dar uma idéia do estado de evolução do processo de deteriorização não só dela mas também da isolação sólida.

Tópicos verificados na análise físico química Umidade
Um teor de umidade de 50ppm no óleo do topo do transformador é considerado crítico e inidica a necessidade de sua eliminação. Com um óleo neste estado, seguramente a isolação sólida do transformador, constituída de papel, estará com excesso de umidade.

Análise Cromatográfica do óleo É o método atual mais adequado de análise de gases gerados no transformador, cujos resultados muito contribuem para a detecção de falhas incipientes e o acompanhamento do envelhecimento da isolação do transformador.

Método de diagnóstico pelo gás-chave Quando há uma falha incipiente em evolução no transformador, a concentração dos gases a ela associados ultrapassam os valores normais de degradação da isolação estabelecidos em ensaios de laboratório. O gás que caracteriza o tipo de falha é chamado de gás-chave.

Gás-chave : acetileno Arco Grandes quantidades de hidrogênio e acetileno são produzidas, com pequenas quantidades de metano e etileno. Dióxido e monóxido de carbono também podem ser formados caso a falha envolva a celulose. O óleo poderá ser carbonizado.

Gás-chave : hidrogênio Descargas parciais Descargas elétricas de baixa energia produzem hidrogênio e metano, com pequenas quantidades de etano e etileno. Quantidades comparáveis de monóxido e dióxido de carbono podem resiltar de descargas em celulose.

Gás-chave : etileno Óleo Superaquecido Os produtos de decomposição incluem etileno e metano, juntamente com quantidade menores de hidrogênio e etano. Traços de acetileno podem ser formados se a falha é severa ou se envolve em contatos elétricos.

Gás-chave : monóxido de carbono Celulose Superaquecida Grandes quantidades de dióxido e monóxido de carbono são liberados da celulose superaquecida. Hidrocarbonetos gasosos, como metano e etileno serão formados se a falha envolver uma estrutura impregnada em óleo.

Gás-chave : hidrogênio Eletrólise A decomposição eletrolítica da água ou a decomposição da água associada com a ferrugem resulta na formação de grandes quantidades de hidrogênio, com pequenas quantidades dos outros gases combustíveis.

Tratamento do óleo isolante A escolha do método ou processo de tratamento do óleo isolante depende das condições e do estado em que se encontrar.

Tratamento do óleo isolante O óleo é chamado de contaminado quando contém umidade e partículas em suspensão, excluindo-se os produtos de sua oxidação.

Tratamento do óleo isolante Óleo deteriorado é aquele que sofreu oxidação, possuindo, portanto, ácidos orgânicos e sedimento ou borra.

Tratamento do óleo isolante O tratamento do óleo contaminado para remover por meios mecânicos a umidade e as partículas sólidas em suspensão é chamado de recondicionamento do óleo.

Recuperação É o tratamento utilizado para o óleo deteriorado com a finalidade de eliminar os produtos da oxidação, contaminantes ácidos e em estado coloidal, por meios químicos e de absorção.

Recuperação Os óleos isolantes são classificados de acordo com seu estado : Grupo I Grupo II Grupo III Grupo IV

Recuperação Grupo I: Pertencem a este grupo os óleos em condições satisfatória de uso.

Grupo II: Neste grupo estão os óleos que necessitam de recondicionamento, isto é, eliminação por centrifugação, filtração e desidratação à vácuo da umidade e de partículas sólidas em suspensão.

Grupo III: Grupo dos óleos em más condições e que devem sofrer tratamento químico, de absorção para remover os produtos da oxidação e os contaminantes ácidos e coloidais.

Grupo IV: Fazem parte deste grupo os óleos que devem ser descartados porque sua recuperação é técnica e economicamente desaconselhável.

Manutenção Preventiva Ensaio das proteções Ensaio de relação de transformação Ensaio de resistência ôhmica de isolamento Ensaio de resistência ôhmica dos enrola-mentos Fator de Potência dos enrolamentos/buchas

Proteções do transformador : Relé de Gás Temperatura do enrolamento Nível de óleo Relé diferencial Relé de sobrecorrente.

Ensaio de relação de transformação - TTR Destina-se à medição da Relação de Transformação em Transformadores de Potência.

Ensaio de relação de transformação - TTR Este ensaio têm como principal objetivo verificar a polaridade do transformador, além de constatar a existência de espiras partidas ou em curto-circuito.

Ensaio de relação de transformação - TTR Comprovam-se também com o TTR o diagrama vetorial e o deslocamento angular que são condições básicas para seu perfeito funcionamento.

Ensaio de relação de transformação - TTR O emprego do TTR para medidas de relações de transformação em Transformadores de Potência possibilita leituras com precisão de aproximadamente 0,1% dependendo principal-mente de certas características construtivas do transformador.

Ensaio de relação de transformação

Ensaio de resistência ôhmica de isolamento Destina-se a ensaios de Resistência de Isolamento em Transformadores de Potência com o instrumento “MEGGER” de 500 a volts D.C..

Ensaio de resistência ôhmica de isolamento O principal objetivo é verificar o estado geral do isolamento do transformador que é afetado principalmente pela deterioração do óleo isolante (umidade, ácidos orgânicos) além de ser afetado por suas próprias características construtivas como: capacidade, dimensão, etc.

Ensaio de resistência ôhmica de isolamento Para efeitos comparativos com futuros testes, e até para o cálculo dos valores mínimos, os valores de isolamento serão corrigidos para uma temperatura comum de 75°C.

Ensaio de resistência ôhmica de isolamento Fórmula para Correção da Resistência para 75°C: R75 = Rt/2^a a = 75 – t / 10

Ensaio de resistência ôhmica de isolamento Fórmula para calcular o índices de absorção : Ia= R60”/R30”

Ensaio de resistência ôhmica de isolamento Fórmula para calcular o índices de polarização. Ip=R1’/R10’

Ensaio de resistência ôhmica dos enrolamentos Este ensaio consiste na medição da Resistência Ôhmica dos Enrolamentos em Transformadores de Potência.

Ensaio de resistência ôhmica dos enrolamentos As medições devem ser executadas com as verificações de funcionamento mecânico no comutador de taps.

Ensaio de resistência ôhmica dos enrolamentos Após o ensaio constatar se os contatos do comutador foram deixados na posição correta.

Ensaio de resistência ôhmica dos enrolamentos As resistências ôhmicas devem ser medidas em cada enrolamento do transformador, quando todos os terminais dos enrolamentos são acessíveis (ligação Estrela).

Ensaio de resistência ôhmica dos enrolamentos Os valores obtidos nos ensaios devem ser corrigidos para 75ºC tomando-se como base a temperatura do óleo no topo.

Ensaio de resistência ôhmica dos enrolamentos A correção deverá ser feita pela fórmula de “Correção da Temperatura para Cobre Recozido de Condutibilidade 100%”.

Fator de potência da isolação Um dielétrico pode ser representado simplificadamente por um circuito formado por um capacitor e um resistor em paralelo ou em série.

Fator de potência da isolação Fator de dissipação D da isolação é igual à tangente do ângulo d.

Fator de potência da isolação Onde : G = condutância equivalente em CA =2f Cp=capacitância paralela

Fator de potência da isolação O fator de potência da isolação é igual à relação entre a potêncua em watt (W) dissipada no material e o produto da tensão senoidal eficaz (V) e a corrente (I) em volt-ampére (VI).

Fator de potência da isolação As perdas dielétricas da isolação se dissipam sob a forma de calor que, em conjunto com outros fatores, como umidade, produtos de deteriorização do óleo, causam a deteriorização da isolação sólida.

Fator de potência da isolação O instrumento utilizado para medir o fator de potência de isolação do transformador é o de marca Double.

Fator de potência da isolação O valor dos volt-ampéres e das perdas dielétricas em watt aumentam proporcionalmente ao volume da isolação em teste.

Fator de potência da isolação O ensaio de fator de potência é muito sensível à presença de umidade na isolação porque as perdas dielétricas com CA são devidas quase que inteiramente ao fenômeno da absorção dielétrica.

Fator de potência da isolação O fator de potência máximo admissível para um transformador novo com óleo e adequadamente secado é 0,5%.

Fator de potência da isolação Para um transformador com óleo e em serviço, um fator de potência maior que 2% é considerado excessivo.

Fator de potência da isolação Um transformador novo, com óleo, cujo fator de potência seja maior que 1% NÃO DEVE SER ENERGIZADO.

Painéis de BT e MT Um painel elétrico poderá conter o sistema de controle e proteção de todos os equipamentos de uma fábrica. Portanto, uma falha de conexão do barramento ou um maus contato num pólo de um contator poderá causar desde um simples aborrecimento a um incêndio do painel e parada de fábrica por tempo indeterminado se o sistema de proteção não atuar da forma esperada.

Painéis de BT e MT Resistência de contato elevadas
As falhas de podem ocorrer no interior de um painel elétrico se reduzem a três tipos: Resistência de contato elevadas Relutâncias elevadas Umidade e sujeira

Painéis de BT e MT Resistências de contato elevadas podem ser devido a corrosão ou desgaste dos contatos de disjuntores e contatores ou a conexões folgadas. Com a temperatura relativamente alta, apare-cerá em torno da conexão uma descoloração do cobre e da isolação. Ao aumentar a temperatura aumenta ainda mais a resistência no contato e pode acontecer que a temperatura se eleve progressivamente até produzir uma avalanche térmica e a destruição do contato e incêndio.

Painéis de BT e MT Relutâncias elevadas originadas por entreferros nos circuitos magnéticos de bobinas de relés e contatores, devido à sujeira e oxidação dos núcleos, assim como ao desajuste de articulações e seccionamento de anéis de curto-circuito, poderão causar o aquecimento da fiação e das bobinas magnéticas.

Painéis de BT e MT Inspeções Periódicas
Todos estes problemas se manifestam invariavelmente por vibração e ruído magnético audível, facilmente detectáveis. Umidade e sujeira, podem causar o aquecimento e queima de bobinas de contatores e relés. Uma bobina superaquecida é facilmente detectada pelo cheiro característica de verniz queimado.

Painéis de BT e MT Inspeções Mensais
Em funções das características locais de umidade e poluição as seguintes verificações são necessárias: Abrir a porta do cubículo e verificar a existência de aquecimentos, observando a coloração dos contatos e conexão. Verificar se existe odor de ozônio ou ruído de pequenas descargas elétricas, corrigí-las de imediato. Observar a existência de ruídos magnéticos de contatores e chaves magnéticas

Painéis de BT e MT Inspeções Mensais
Em funções das características locais de umidade e poluição as seguintes verificações são necessárias: Verificar a existência de anormalidades tais como parafusos folgados, oxidações, etc. Verificar a existência de fezes de animais. Manter o local constantemente dedetizado, desratizado, etc.

Painéis de BT e MT Inspeções Semestrais
A maioria dos fabricantes de relés recomenda que a cada seis meses sejam retirados os relés das respectivas caixas e simulados testes de funcionamento na bancada.

Após a recolocação do relé na caixa desligar os disjuntores respectivos acionando manualmente o contato de disparo dos relés.

Religar o disjuntor e checar as correntes que circulam nos relés.

Verificar com o termovisor a existência de pontos quentes, nas conexões das barras e contatos e encaixes das gavetas dos disjuntores.

Painéis de MT e BT Inspeções Anuais
Limpeza geral do Painel e reapertar todas as conexões do barramento Verificar as condições operacionais dos disjuntores Desligar do barramento TP’s e TC’s e executar teste de tensão aplicada. Verificar as condições operacionais dos TC’s e TP’s Verificar as condições operacionais dos disjuntores

Disjuntores São equipamentos utilizados esporadi-camente para interromper correntes de curto-circuito, onde são desenvolvidos esforços térmicos e eletromagnéticos.

Disjuntores Inspeções
Depende fundamentalmente das condi-ções do local, porém recomendamos no mínimo uma inspeção anual. Em casos de grandes períodos de inoperação, recomendamos a cada seis meses testes de abertura e fechamento.

Disjuntores Disjuntor Novo
Antes da energização inicial do disjuntor é recomendável executar algumas verifica-ções e executar alguns testes:

Disjuntores Disjuntor Novo Verificar o nível de óleo dos pólos (PVO)
Verificar aterramento Verificar lubrificação do mecanismo Reaperto de parafusos Limpeza das buchas Medir resistência de contato dos pólos Medir os tempos de abertura e fechamento Medir a resistência de isolamento

Disjuntores Inspeções Mensais
Verificar o nível de óleo dos pólos (PVO) Verificar o sistema de proteção (relés de sobrecorrente) Check lista visual

Disjuntores Inspeções Anuais
Provocar a atuação do disjuntor via circuito de operações dos relés Verificar existência de vazamentos Verificar lubrificação do mecanismo Verificar sinais de aquecimento Verificar o isolamento das hastes de acionamento, câmaras de extinção e isolação contra terra Medir a resistência ôhmica dos contatos Verificar o sistema hidráulica e pneumático do comando de acionamento Lubrificar os eixos e pinos do mecanismo de acionamento Medir a tensão mínima de acionamento dos comandos de abertura e fechamento dos contatos

Transformador de Potencial
Tipos : Convencional Com Divisor Capacitivo

Convencional : Quando o enrolamento do primário é submetido à tensão nominal da linha. São utilizados para tensões até 100 kV.

Com Divisor Capacitivo : O enrolamento primário é conectado em série com uma coluna de capacitores, recebendo apenas uma fração da tensão nominal. São utilizados para tensões superiores a 100kV.

Ensaios de comissionamento : Relação de transformação Verificação da polaridade Medida das Perdas dielétricas Medida do isolamento entre enrolamentos do primário e sundário Medida do enrolamento secundário contra terra

Manutenção Preventiva Inspeções mensais Inspeções semestrais Ensaios elétricos anuais

Inspeções mensais : Verificar mensalmente a existência de vazamentos de óleo.

Inspeções Semestrais Verificar existência de pontos quentes (Termovisor) Verificar a pintura com o objetivo de detectar pontos de corrosão

Inspeções Anuais Medir o fator de potência da bucha Medir o fator de potência do isolamento entre os enrolamentos Medir o isolamento entre os enrolamentos primário e secundário Medir o isolamento entre os enrolamentos primário e terra Medir o isolamento entre os enrolamentos secundário e terra

Transformador de Corrente
Os TC’s são projetados para serem colocados em série com a linha, a fim de obter uma imagem da corrente de linha de valores menores em níveis de tensão mais baixos.

Transformador de Corrente
Manutenção Preventiva Recomendamos que sejam executadas anualmente os seguintes ensaios elétricos: Teste de polaridade (somente no comissionamento) Relação de transformação Medida da resistência de isolamento Teste de fator de potência da isolação

Chaves Seccionadoras Dispositivo mecânico de manobra que na posição aberta assegura uma distância de isolamento e na posição fechada mantém a continuidade do circuito elétrico.

Chaves Seccionadoras Outra definição ...
Dispositivo mecânico de manobra capaz de abrir e fechar um circuito, quando uma corrente de intensidade deprezível é interrompida, ou restabelecida, quando não ocorre variação de tensão.

Chaves Seccionadoras Em subestações permitem manobras de circuito elétricos, isolando disjuntores, transformadores de medida e de proteção e barramentos.

Chaves Seccionadoras Operações em carga provoca desgaste nos contatos e põe em risco a vida do operador.

Chaves Seccionadoras Funções : Manobrar circuitos
Isolar equipamentos da subestação Propiciar o by-pass de equipamentos

Chaves Seccionadoras Inspeções Anuais
Tensão suportável a frequência industrial a seco, no circuito principal Ensaio de tensão aplicada Ensaio de resistência ôhmica de contato Ensaio de operação Tensão nominal

Chaves Seccionadoras Especificação para compra : Corrente Nominal

Chaves Seccionadoras Especificação para compra : Frequência Nominal

Chaves Seccionadoras Especificação para compra :
Corrente nominal de curta duração

Duração da corrente de curto-circuito

Valor de crista nominal da corrente suportável

Tensão de operação dos circuitos auxiliares

Tensão de operação do comando

Cabos Elétricos Normalmente não exigem serviços de manutenção preventiva. Mas… …Recomendamos que sejam executadas inspeções periódicas!

Cabos Elétricos Inspeções periódicas
Verificar se o cabo não está trabalhando com temperatura excessiva (aumento de carga). Verificar a existência de óleo, graxa ou resíduos químicos industriais nos eletrodutos e caixa de passagem. Verificar se não existe ressecamento da isolação. Verificar se existem eletrodutos, braçadeiras, bandejas enferrujadas ou quebradas.

Cabos Elétricos Inspeções periódicas cont.
Verificar se existem fontes externas de aquecimento sobre os cabos Verificar se não existem escavações próximas a cabos subterrâneos Limpar as terminações de porcelana com produto adequado Verificar a existência de descargas por corona ao longo das saias.

Cabos Elétricos Testes elétricos anuais:
Medir a resistência ôhmica de isolamento Tensão aplicada Vca.

Banco de Capacitores Características Construtivas :
O capacitor é composto de um grupo de bobinas ou elementos capacitivos conectados em série-paralelas para obter a capacitância e potência reativa desejada.

Banco de Capacitores A capacidade total é a soma das capacidades série-paralelas de todos os capacitores elementais.

Banco de Capacitores Segurança :
Os capacitores mesmo depois de desconectados da rede continuam carregados. Nunca toque num capacitor com a mão antes de aterrar seus terminais.

Banco de Capacitores Inspeções periódicas
Medir a corrente e tensão em cada fase para verificar se o banco está equilibrado A cada 6 meses medir a temperatura das conexões com termovisor Limpeza geral do banco de capacitores Medir a capacitância por célula e total do banco de capacitores Medir o isolamento entre as fases do banco de capacitor e a carcaça do banco.

Banco de Baterias Bateria é uma célula eletroquímica que armazena energia química para transformá-la em energia elétrica.

Banco de Baterias Elementos de uma bateria Ânodo Câtodo Eletrólito

Banco de Baterias As baterias podem ser classificadas em : Primárias
Secundárias

Banco de Baterias Inspeções Semanais
Verificar o estado de limpeza geral, pois a sujeira sobre a superfície aumenta a autodescarga e acelaram a corrosão Verificar a existência de vazamento Verificar a corrente e tensão de flutuação Medir a tensão dos elementos, com o banco de bateria em flutuação

Banco de Baterias Inspeções Mensais
Verificar o nível do eletrólito e completar se necessário Medir a temperatura dos elementos pilotos Limpar e engraxar as conexões com vaselina neutra Aplicar carga de equalização por 15 horas com um corrente igual à de descarga em 5 horas Realizar um teste de capacidade

Relés de Proteção

Descarregadores de Sobretensão
Funcionam da forma similar a uma válvula de segurança... Quando a diferença de potencial com relação à terra superar um valor, o pára-raio produz uma descarga para terra.

Manutenção Preventiva Não existe manutenção preventiva, a não ser limpeza da porcelana e testes periódicos de isolamento

Testes periódicos de isolamento Medição da resistência ôhmica de isolamento Medição das perdas dielétricas Medição da corrente de fuga

Instalações de Aterramento & SPDA
Laudo Anual segundo NBR 5419 Inspeção: Verificação dos condutores de descida e conectores ao subsistema de aterramento; Verificação de não conformidade nas instalações com o projeto aplicado SPDA; Verificação dos alambrados da fábrica, secções, e conexões de aterramento; Inspeção visual do captores, condutores e conexões da gaiola (conservação); Verificação das caixas de inspeção (acesso e conservação);

Laudo Anual segundo NBR 5419 Medição: Resistência ôhmica de aterramento

Laudo Anual segundo NBR 5419 Descrição dos serviços executados, recomen-dações, comentários e conclusões; Dados obtidos nos ensaios; Fotos do equipamento e/ou detalhes dos problemas encontrados; Layout representando os pontos e valores medidos na planta;

Instalações de BT Laudo Anual segundo NBR 5410 e NR10 MTE
Análise de toda a instalação elétrica, desde a subestação principal até as cargas – máquinas, painéis de distribuição, quadros de carga e iluminação; laudo contendo as fotos, as recomendações, e os comentários sobre todos os itens inspecionados e detectados como não conforme. Este laudo terá embasamento técnico e legal para direcionar as ações corretivas visando a conformidade das instalações; Plano de Ação que estabelecerá as intervenções no Sistema Elétrico; Estimativa de Custos para as intervenções corretivas ;

Relés de Proteção Qual a sua função ?
Ficam de plantão permanente para eliminar de forma rápida e seletiva qualquer anormalidade que apareça no sistema

Relés de Proteção Tipos
Relés Bimetálicos: São desenhados para proteger as máquinas contra elevações de temperatura acima da normal para a qual foram projetadas.

Relés de Proteção Tipos :
Relés Térmicos do tipo Bulbo: Seu princípio está baseado na dilatação dos líquidos em função da temperatura.

Relés do tipo Termopar: Baseados no princípio de que dois metais diferentes soldados num dos extremos geram uma força eletromotriz proporcional à temperatura dos materiais.

Relés detectores de temperatura - RTD: Utilizado em máquinas rotativas de grande potência, são baseados na propriedades dos materiais de elevar a resistência ôhmica com a temperatura.

Relés de Imagem Térmica: Reproduzem o mais fielmente possível as condições térmicas do equipamento protegido.

Relés Eletromagnéticos: Funcionam basicamente através de atração eletromagnética ou através de indução eletromagnética.

Relés com Disco de Indução: Inpirado nos medidores de energia wattimétrica. Consiste de um disco de alumínio e uma estrutura magnética em forma de “E”.

Relés de Desbalanço de Corrente: As correntes I1 e I2 produzem torques no disco de sentido contrário, quando as correntes são iguais, o torque resultante é zero e o disco permanece no encosto.

Relés de Sobrecorrente: São os relés cujo objetivo é a proteção contra correntes acima da esperada em operação normal, seja por causa de um curto-circuito ou de uma sobrecarga.

Relés do tipo Diferencial: Operam quando a diferença entre duas ou mais correntes de referência excedem um determinado valor de ajuste.

Relés de Proteção Relés de Sobrecorrente (Função 50/51)
Ensaio de sobrecorrente de fase/neutro temporizado Ensaio de sobrecorrente de fase/neutro instantâneo

Relés de Sobrecorrente – Curvas :
Normal Inversa :

Muito Inversa :

Extremamente Inversa :

Relés de Proteção Relés Diferenciais (Função 87)
Utilizado para proteger transformadores de potência. Para testá-lo basta executar a injeção de corrente monofásica/trifásico para que o relé atue.

Relés de Proteção Relés Diferenciais (Função 87)
Em relés microprocessados existem também outras funções de proteção incorporada ao relé como por exemplo a Função 50/51 de fase/neutro.

Relés de Proteção Funções de proteção para relés de geradores
Função 27 : Subtensão

Função 59 : Sobretensão

Função 32 : Potência Reversa

Função 40 : Perda de Excitação

Função 46 : Desiquilíbrio de fases

Função 50/51 : Sobrecorrente de fase e neutro, temporizado e instantâneo.

Função 50/51V : Sobrecorrente de fase com restrição de tensão.

Função 81H : Sobrefrequência.

Função 81L : Subfrequência.

Função 87 : Diferencial.

Nos relés microprocessados todas essas funções de proteção, são incorporadas num relé apenas.

Relés de Proteção Equipamentos para ensaio de relés : Microcomputador
Software de comunicação com o relé

Relés de Proteção Equipamentos para ensaio de relés :
Caixa de calibração monofásica ou trifásica

Para ensaio em relés diferenciais, relés de motores, relés de geradores é necessário uma caixa de calibração TRIFÁSICA.

Equipamento Cotepe : Caixa de Calibração Hexafásica Omicron CMC

Relés de Proteção

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.

Índice Cotepe de Qualidade de Sistemas Elétricos de Potência
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.

Índice Cotepe de Qualidade de Sistemas Elétricos de Potência
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 acompa-nhados 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 de investimento e seu reflexo no ICQ SEP.

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...

...as SUAS proteções elétricas, os SEUS equipamentos e a SUA equipe
Manutenção Elétrica ...as SUAS proteções elétricas, os SEUS equipamentos e a SUA equipe podem evitar que o problema se agrave?

Será que você está nesta lista?
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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