Gestão Econômica da Manutenção em Sistemas de Distribuição de Energia Elétrica Profº. Engº....
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Gestão Econômica da Manutenção em Sistemas de
Distribuição de Energia ElétricaProfº. Engº. Gustavo Vinícius D. Barbosa
SEMANA DE CIÊNCIA E TECNOLOGIACEFET-MG
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CARACTERÍSTICAS BÁSICAS DO SISTEMA ELÉTRICO BRASILEIRO
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CARACTERÍSTICAS BÁSICAS DO SISTEMA ELÉTRICO BRASILEIRO
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Mercado de FornecimentoBrasil
• 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)
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Mercado de FornecimentoBrasil
• 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.
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Perspectiva de Crescimento para o Mercado em 2007
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Mercado de Fornecimento (Total)
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Oferta Interna de Energia Elétrica em 2006
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Estrutura da Oferta de Energia Elétrica
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Estrutura da Oferta de Energia Elétrica
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Evolução da Carga de Energia - Brasil
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Carga de Demanda – 2006/2007
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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.
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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.
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Manutenção em Sistemas de Distribuição-Conceito de Manutenção
Basicamente, as atividades de manutenção em sistemas de distribuição deenergia elétrica existem para evitar a deterioração dos equipamentos e ins-talações, causada pelo desgaste natural e exposição a agentes nocivos. Estadegradação se manifesta de diversas formas, desde a aparência externa ruim dos equipamentos até perdas de desempenho, culminando com a interrupçãodo fornecimento.
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Manutenção em Sistemas de Distribuição
• Manutenção CorretivaA 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.
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Manutenção em Sistemas de Distribuição
• Manutenção PreventivaA 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.
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Manutenção em Sistemas de Distribuição
• Manutenção PreditivaA 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.
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Manutenção em Sistemas de Distribuição
• Inspeção Termográfica em:
- Redes de Distribuição e SubestaçõesEste 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.
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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.
ResultadoValioso subsídio para as equipes de manutenção que poderão se programar para as intervenções que possam, eventualmente, se fazerem necessárias.
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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.
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Métodos Estatísticos Aplicados a Manutenção
• Tratamento Tabular dos DadosQuando 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
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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
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Métodos Estatísticos Aplicados a Manutenção
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
e) Amplitude do Intervalo de classes
h = 23/8 3
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
3 4 6 7 8 10 12 15
3 4 6 7 8 10 12 16
3 4 6 7 8 10 12 16
3 4 6 7 8 10 13 17
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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
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Métodos Estatísticos Aplicados a Manutenção
t(lim.sup)F(t)
Observ.
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
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
0 5 10 15 20 25 30
Tempo de Instalação (Anos)Pr
obab
ilida
de d
e Fa
lha
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.
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Métodos Estatísticos Aplicados a Manutenção-Regressão Linear
Estabelece a relação entre duas variáveis com o auxílio de um gráfico denominadoDiagrama 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 gráficode uma linha reta. Amplamente utilizado para determinar os valores preditos de uma variável.
Exemplo: A queima de transformadores de distribuição de determinada concessionáriaApresentou no período 2000 a 2004 os valores constantes da tabela. Admitindo queNenhuma ação de Manutenção seja implementada, determinar qual deverá ser o nú-Mero de unidades queimadas em 2007.
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Métodos Estatísticos Aplicados a Manutenção
AnoUnidades Queimadas
2000 82
2001 98
2002 94
2003 150
2004 134
Evolução da Queima de Transformadores - Diagrama de Dispersão
y = 15,6x - 31120
R2 = 0,7271
0
50
100
150
200
1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005
Anos
Uq
Predição: Para 2007 (x = 7) teremos: Y = 15,6 x 7 + 80,4 = 190 Unidades
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Continuidade do Fornecimento(Custo da Interrupção)
Atualmente, as empresas estão introduzindo novas técnicas para gerenciamentoda manutenção de modo a melhorar seu desempenho, reduzir os custos associa-dos com a manutenção e aumentar a segurança operacional. Para poder atingiresse objetivos torna-se necessário a implementação, controle e acompanha-mento de indicadores, com base em dados válidos e confiáveis, que sejam capazes de espelhar o desempenho da empresa e a satisfação dos usuáriosde seus produtos e serviços.
Para as concessionários de distribuição de energia elétrica, a parada de produçãosignifica uma interrupção no fornecimento de energia o que caracteriza uma faltade continuidade do mesmo.
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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
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FIM