MONITORAMENTO, ANÁLISE E DIAGNÓSTICO DE EQUIPAMENTOS EM SUBESTAÇÕES Centro de Pesquisas de Energia Elétrica - CEPEL Título do trabalho Centro de Pesquisas de Energia Elétrica - CEPEL MONITORAMENTO, ANÁLISE E DIAGNÓSTICO DE EQUIPAMENTOS EM SUBESTAÇÕES Sistema DianE Sou cjd, coordeno o desenovlivmmento do DianE... Autor/apresentador Área Departamento de Linhas e Estações - DLE 30/set/2013 1

RESULTADOS ALÇANCADOS ATÉ O MOMENTO DianE Essas idéias anteriores conduziiram o desenolvimento do DianE e o resultado pode ser visto em algumas das telas... Sistema DianE 2.1

UNIVERSO DE ATUAÇÃO - CEPEL Ensaios (dados) TPC SE´s Trafos GIS Reat. Capacit. TP TC Secion. Baterias Serviços LTs Disj. outros PRs P&D tecnológico (projetos PI, ANEEL,…) P&D básico (estudos)

Visão Regionais & Empresa MUDANÇA DE PARADIGMA NO MONITORAMENTO Visão Equipamento Visão Subestação Gerenciamento Estratégico Ações Causas & Riscos Impacto e Criticalidade Alertas da Condição Visão Componente Visão Regionais & Empresa SOLUÇÃO GLOBAL COM SISTEMAS INTEGRADOS E SENSORES DE MONITORAMENTO ON-LINE CONTÍNUO INTEROPERÁVEIS

MUDANÇA DE PARADIGMA NO MONITORAMENTO IEC 61850 IEC 61850 IEC 61850 A vision of future (?)

COMO FUNCIONA …

NOVIDADES NA VERSÃO 2.1 Novos tipos de equipamentos: Banco de Baterias, Unidade Geradora, Vertedouro (óleos lubrificantes e hidráulicos); Configuração de Limites para os ensaios; Inclusão de Limites / Alertas nas telas de gráficos e ensaios; Cálculo da Perda de Vida % dos transformadores e plugins para avaliação da existência de sacrifício de vida; Estudos de Carregamento (modelagem térmica de transformadores); Gerenciamento de ensaios “aguardando parecer” da engenharia; Melhoria nas interfaces de análise de óleo isolante e lubrificante pelos métodos tradicionais; Configuração para emissão de emails a partir das telas de ensaios; Ensaios de: Resistência dinâmica de comutador; Resistência ohmica de contatos de disjuntor; Resistência do resistor de pré-inserção; Megger; Fator de potência de buchas; Teor de umidade em gás SF6; Fator de Potência e Capacitância (reatores, TPs, transformadores);  Cadastro de gerenciamento de falhas; Conexão com o SINAPE (Sistema de Análise de Perturbações); Outras melhorias…

EXEMPLO DE TELAS … Visualização de todas as SE´s da empresa Visualização de todos os equipamentos de uma Regional Visualização das causas e possíveis riscos Graus de Risco, Causas, Ações e sua Confirmação

EXEMPLO DE TELAS … Risco Consolidado por Aspecto de Análise

Dados on-line a partir do SAGE ou outros sistemas EXEMPLO DE TELAS … Dados Periódicos provenientes de cadastro manual ou importações de outros sistemas Dados on-line a partir do SAGE ou outros sistemas

EXEMPLO DE TELAS … Visualização de unifilar de uma SE Situação Geral com os indicadores de Grau e Confiança Ensaio de Descargas Parciais

Visão Geral e Expectativas da Eletrobras com relação ao monitoramento on-line contínuo e gestão de ativos Plano de ações

DECISÃO DAS DIRETORIAS Reunião Eletrobras com Empresas resolveu em Março/2102 que deveria ser criado um GT para Elaboração de minuta de plano básico de trabalho para implantação de sistemas de monitoramento on-line contínuo de equipamentos nas Empresas Eletrobras. O plano deve ser adaptável às peculiaridades de cada uma das empresas envolvidas e proporcionar a obtenção de uma gestão e desenvolvimento corporativo sob controle das empresas. Participam do grupo, representantes das seguintes Empresas do Sistema Eletrobras: Eletrobras, Chesf, Furnas, Eletronorte, Eletrosul, Itaipu e Cepel. A coordenação do grupo ficou a cargo do Cepel Estágio atual: Plano de ações enviado para a Eletrobras (rel. Técnico DP-16858/2013).

PROPOSTA DO GT O plano de 6 Etapas considera a utilização dos sistemas DianE e SAGE na fase final do processo, utilizando-se das plataformas já em operação nas empresas como base da implementação, até que estes dois sistemas apresentem recursos operacionais que atendam os requisitos das empresas. O sistema adotado prestará suporte às engenharias de manutenção disponibilizando informações para que a mesma, através de seus métodos, possa tomar decisões quanto a intervenção em equipamentos sob análise. Evidenciou-se que a aplicação do monitoramento on-line contínuo deveria ocorrer em situações onde a tecnologia existente atenda as necessidades e o investimento seja justificável pela importância do ativo no sistema ou a consequência da falha. Cronogramas de implantação devem ser discutidos em separado com cada empresa. O principal motivo percebido para a implantação futura de sistemas confiáveis de monitoramento on-line contínuo é a possível melhoria na gestão da manutenção, com racionalização de recursos e custos de manutenção e aumento da disponibilidade e confiabilidade das instalações.

ARQUITETURA PARA EMPRESAS ELETROBRAS CME - ARQUITETURA

PROPOSTA DO GT (Etapas) E1 - Avaliação da situação atual de cada empresa e definição de escopo Definição das instalações e dos equipamentos e a serem inicialmente considerados; Definição da ordem de priorização das instalações e equipamentos Levantamento sobre os sistemas de monitoramento existentes; Identificação de sistemas legados que devem ser integrados ao DianE E2 - Melhoria de aspectos deficitários de infraestrutura Aquisição de servidores, licenças de software, coletores de dados, etc; Melhorias nas redes de TI (tecnologia da informação) e TA (tecnologia de automação) nas SEs; Implantação/melhoria na infraestrutura de comunicação entre os equipamentos monitorados (sensores) e os pontos de acesso nas SEs; Definição de equipes e atribuição de responsabilidades.

PROPOSTA DO GT (Etapas) E3 - Estruturação do controle de informações e dados Revisão do cadastro dos equipamentos no ERP (ou outros sistemas) e coleta / revisão dos dados adicionais a serem digitalizados para carga no DianE; Instalação e configuração inicial; Carga de informações a partir de sistemas legados ou cadastro manual; Automatismo da integração com os sistemas de monitoramento legados da empresa que serão fontes de dados para o DianE e que não serão desativados; Integração / configurações SAGE x DianE, SINAPE x DianE, IMA x DianE, etc. E4 - Utilização inicial do Sistema Treinamento para administradores e multiplicadores; Definições das permissões de acesso e das classes de usuários; Utilização das funcionalidades básicas de: cadastro, análise, situação geral e gráficos; Avaliações iniciais da condição dos equipamentos e dos prazos da manutenção.

PROPOSTA DO GT (Etapas) E5 - Estruturação da manutenção preditiva e diagnóstico Adaptações das análises RCM das empresas ao padrão descritivo utilizado pelo DianE (grupo de trabalho conjunto); Introdução de tecnologias para diagnóstico (plugins adicionais); Aumento progressivo do uso de sistemas com dados contínuos on-line; Utilização de funcionalidades de diagnóstico do sistema; Avaliação de indicadores estatísticos de desempenho; Integração ao controle de ordens de serviço da manutenção; E6 - Aperfeiçoamento contínuo e melhorias específicas Especificações apropriadas para os novos sistemas e sensores a serem integrados; Estudos sobre as bases de dados consolidadas para geração de novas tecnologias de diagnóstico e aperfeiçoamento de plugins existentes; Inserção de novas técnicas e plugins de diagnóstico; Avaliação e melhoria do processo de planejamento e programação das manutenções, visando otimização da disponibilidade e confiabilidade Atualização tecnológica de hardware/software; Revisão da política RCM utilizada e configurada no Sistema DianE; Utilização plena das funcionalidades.

Estágio de Implantanção

ELETRONORTE - ELETROSUL - CHESF – FURNAS - CEPEL Sistema DianE 2.1 ESTÁGIO DE IMPLANTAÇÃO CME_DianE Novos Sensores On-line (IEDs) Sistemas On-line Legados BD DianE SAGE Histórico Outros Sistemas das Empresas e CEPEL BDE / SAP / SIGA ELETRONORTE - ELETROSUL - CHESF – FURNAS - CEPEL

Sistema DianE 2.1 ESTÁGIO DE IMPLANTAÇÃO ELETRONORTE ELETROSUL CHESF FURNAS CEPEL Instalação (DianE 2.0) C Integração via Sensores SAGE+DianE Instalação SAGE Histórico Configuração SAGE+DianE P Interação On-line Legados de Fabricantes A (OMI) M (IMA-DP) A (3T-Itajai) I - Interação Sistemas Empresa (dados de ensaios) (SIGLACEN) M (BDE) (SIES) (SIANGER) Interação BDE / SAP / SIGA (dados cadastrais) (SAP) (SIGA) Aplicação de Treinamento P-C A - Automatizado M – Manual C – Concluído P – Parcial I - Inicial

Sistema DianE 2.0 1 2 3 4 5 Transformador Pára-Raios Reator TC TP TPC FUNCIONALIDADES DISPONÍVEIS 1 2 3 4 5 Transformador Pára-Raios Reator TC TP TPC Bucha Comutador Disjuntor Chave-Seccionadora GIS 1. Cadastro 2. Ensaios e Gráficos 3. Relatórios 4. Análises 5. Diagnóstico RCM (causas & ações) Em desenvolvimento: - Linhas de Transmissão Baterias Unidades Geradoras Proteções

Comentário Final

DESAFIOS “As concessionárias estão cientes do valor do monitoramento on-line da condição, mas ainda estão procurando formas e metodologias para introduzi-lo efetivamente em suas práticas"

DESAFIOS DOS DESENVOLVVEDORES Do ponto de vista dos fornecedores de solução (fabricantes e centros de pesquisa), o desafio é desenvolver ferramentas confiáveis, padronizadas e modulares capazes de cumprir as especificações dos usuários, bem como, ajudar os usuários dos dispositivos de monitoramento contínuo para que obtenham um bom retorno sobre o investimento (ROI) de tais equipamentos.

DESAFIOS DOS USUÁRIOS O desafio inicial do usuário é definir quais são as funções dos equipamentos e quais os defeitos que se quer que sejam avaliados via monitoramento para manter, de forma proativa, a saúde dos equipamentos, a sua longevidade e baixo risco operacional. As análises escolhidas / algoritmos devem ser desenvolvidos por pessoal da própria empresa ou especificados de forma padrão para um desenvolvimento externo uniforme. Para o sucesso a longo prazo, os usuários precisam estar preparados em suas empresas para conviver com a nova realidade de sistemas inteligentes e que estes sistemas deverão ser adequadamente mantidos e atualizados periodicamente para aproveitar os benefícios da nova tecnologia. As empresas devem preparar-se para incorporar monitoramento da condição ao seu processo produtivo. Instruções de manutenção e utilização dos sistemas devem estar preparadas antes mesmo que a implantação seja feita. É importante realizar um bom treinamento de pessoal e planejar com cuidado cada passo a ser dado.

Organizar - Padronizar - Otimizar DianE Organizar - Padronizar - Otimizar