Atividades Supervisionadas

7/23/2019 Atividades Supervisionadas

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ATIVIDADES PRTICAS SUPERVISIONADAS

Sistemas de Medio e Controle Eltrico ETAPA 1 (tempo para realizao: 04 horas)

Aulas-tema 1, 2 e 3: Teoria dos erros. Caractersticas operacionais de medidas eltricase magnticas. Circuitos para medio. Componentes. Transformadores parainstrumentos. Medidores de energia eltricos monofsicos e trifsicos. Esta atividade importante para que voc compreenda os erros que podem estar associados s medies,e tambm o princpio de funcionamento e as caractersticas dos instrumentos utilizadospara medidas eltricas. Para realiz-la, devem ser seguidos os passos descritos.

PASSOS 1 Pesquisar sobre: 1.Erros que podem ser cometidos em medio de grandezaseltricas. Procurar exemplos prticos para cada tipo de erro.

A medida direta de uma grandeza o resultado da leitura de sua magnitude mediante ouso de um instrumento de medida como, por exemplo, a medida de um comprimentocom uma rgua graduada, a de uma corrente eltrica com um ampermetro, a de umamassa com uma balana ou de um intervalo de tempo com um cronmetro. Uma medidaindireta a que resulta da aplicao de uma relao matemtica que vincula a grandezaa ser medida com outras diretamente mensurveis. Como exemplo, podemos citar amedida da velocidade mdia de um carro que percorreu um espao x em um intervalode tempo t. O ato de medir , em essncia, um ato de comparar, e essa comparao

envolve erros de diversas origens (dos instrumentos, do operador, do processo demedida etc.). Pretende-se aqui estudar esses erros e suas conseqncias, de modo aexpressar os resultados de dados experimentais em termos que sejam compreensveis aoutras pessoas. Quando se pretende medir o valor de uma grandeza, pode-se realizarapenas uma ou vrias medidas repetidas, dependendo das condies experimentaisparticulares ou ainda da postura adotada frente ao experimento. Em cada caso, deve-seextrair do processo de medida um valor adotado como melhor na representao dagrandeza e ainda um limite de erro dentro do qual deve estar compreendido o valor real.Algumas grandezas possuem seus valores reais conhecidos e outras no. Quandoconhecemos o valor real de uma grandeza e experimentalmente encontramos umresultado diferente, dizemos que o valor obtido est afetado de um erro.

ERRO a diferena entre um valor obtido ao se medir uma grandeza e o valor real oucorreto da mesma. Matematicamente: erro = valor medido valor real. Os erros

sistemticos so causados por fontes identificveis, e, em princpio, podem sereliminados ou compensados. Estes fazem com que as medidas feitas estejamconsistentemente acima ou abaixo do valor real, prejudicando a exatido da medida.Erros sistemticos podem ser devidos a vrios fatores, tais como:

2. Diferena entre preciso e exatido. A pesquisa deve buscar a relao entre essesdois termos


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Em laboratrios de engenharia, as medies so muito importantes, e um erro podefazer com que anos de pesquisa sejam jogados fora. Assim, essencial que as medidascoletadas e os aparelhos utilizados sejam precisos e exatos. A preciso e a exatidopodem at parecer ser a mesma coisa e muitas vezes so citadas de modo errado. Mas,em anlises qumicas, esse erro no pode acontecer. Por isso, entenda agora a diferenaentre esses dois termos: Preciso: Um tcnico repete vrias vezes determinadas medidaspara ter certeza dos resultados. Assim, quando os resultados obtidos esto bemprximos uns dos outros, dizemos que esto precisos. Por exemplo, digamos que foramfeitas vrias medies da massa de uma amostra em uma balana, e os resultadosobtidos foram 100 g, 102 g e 99g. Isso significa que essa balana est bem precisa.Entretanto, no quer dizer que ela esteja exata. Veja por que no: Exatido: Porexemplo, se o tcnico que usou a balana no exemplo anterior tivesse, por descuido,deixado cair um resduo slido no prato da balana, os resultados dariam inexatos,porque no corresponderiam corretamente ao valor real. Assim, apesar de precisa, a

balana no est exata. A balana analtica abaixo, muito usada em laboratriosqumicos, bem precisa, porque possui uma portinhola de vidro corredia para impedirque at mesmo correntes de ar levem a medidas erradas. Nos laboratrios, usam-seequipamentos volumtricos com elevada preciso e exatido. Alm disso, mesmo entreas vidrarias usadas nos laboratrios existem algumas que so mais precisas e exatas doque outras, como mostra o texto Vidrarias de Laboratrio. Um exemplo que tanto aspipetas quanto as provetas so usadas para medir e transferir lquidos e solues, mas aspipetas so bem mais precisas e exatas que as provetas.

Passo 2 (Individual) Pesquisar os tipos de instrumentos utilizados para medir grandezaseltricas e sua classificao.

Multmetro

Um multmetro ou multiteste (multimeter ou DMM - digital multi meter em ingls) um aparelho destinado a medir e avaliar grandezaseltricas. Existem modelos commostrador analgico (de ponteiro) e modelos com mostrador digital. O modelo commostrador digital funciona convertendo a corrente eltrica em sinais digitais atravs decircuitos denominados conversores analogo-digitais. Esses circuitos comparam acorrente a medir com uma corrente interna gerada em incrementos fixos que vo sendo

contados digitalmente at que se igualem, quando o resultado ento mostrado emnmeros ou transferidos para um computador pessoal. Vrias escalas divisoras detenso, corrente, resistncia e outras so possveis.

O mostrador anlogo funciona com base no galvanmetro, instrumento compostobasicamente por uma bobina eltrica montada em um anel em volta de um im. O anelmunido de eixo e ponteiro pode rotacionar sobre o im. Uma pequena mola espiral -como as dosrelgios - mantem o ponteiro no zero da escala. Uma corrente eltricapassando pela bobina, cria um campo magntico oposto ao do im promovendo o giro

do conjunto. O ponteiro desloca-se sobre uma escala calibrada em tenso, corrente,resistencia etc. Uma pequena faixa espelhada ao longo da escala curva do mostrador,


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ajuda a evitar o erro de paralaxe. Nos dois modelos, um sistema de chave mecnica oueletrnica divide o sinal de entrada de maneira a adequar a escala e o tipo de medio.Utilizado na bancada de trabalho (laboratrio) ou em servios de campo, incorporadiversos instrumentos de medidas eltricas num nico aparelho como voltmetro,ampermetro e ohmmetro por padro e capacmetro, frequencmetro, termmetro entreoutros, como opcionais conforme o fabricante do instrumento disponibilizar. Temampla utilizao entre os tcnicos em eletrnica e eletrotcnica, pois so osinstrumentos mais usados na pesquisa de defeitos em aparelhos eletroeletrnicos devidoa sua simplicidade de uso e, normalmente, portabilidade. Diferentes fabricantesoferecem inmeras variaes de modelos. Oferecem uma grande variedade de precises(geralmente destaca-se a melhor preciso para medidas em tenso CC), nvel desegurana do instrumento, grandezas possveis de serem medidas, resoluo (menorvalor capaz de ser mostrado/exibido), conexo ou no com um PC, etc. H modelosdestinados a uso domstico (onde o risco de um acidente menor) e modelos destinados

a uso em ambiente industrial (que devido as maiores correntes de curto-circuitoapresentam maior risco). A preciso de leitura (exatido) no o que diferencia estasduas opes e sim sua construo interna (trilhas do CI mais espaadas, maiorespaamento entre a placa de CI e a carcaa e maior robustez a transientes nos modelosindustriais).

Voltmetro

O voltmetro um aparelho que realiza medies de tenso eltrica em um circuito eexibe essas medies, geralmente, por meio de um ponteiro mvel ou um mostrador

digital, de cristal lquido (LCD) por exemplo. A unidade apresentada geralmente ovolt. Muitos voltmetros, na verdade, no so nada mais do que ampermetros com altaresistncia interna. O projeto dos voltmetros tal que, com sua alta resistncia interna,introduzam o mnimo de alteraes no circuito que est sendo monitorado. Assim comoum ampermetroindica a corrente que passa por ele, um voltmetro indica a tenso entreseus terminais. O galvanmetro de bobina mvel um exemplo deste tipo devoltmetro. Para aferir a diferena de tenso entre dois pontos de um circuito, convmcolocar o voltmetro em paralelo com a seo do circuito compreendida entre estes doispontos. Por isso, para as medies serem precisas, esperado que o voltmetro tenha

uma resistncia muito grande comparada s do circuito. Voltmetros podem medirtenses contnuas ou tenses alternadas, dependendo das qualidades do aparelho. Pode-se tambm implementar um voltmetro atravs do uso de um potencimetro linear. Estetipo de voltmetro chamado de passivo.

Ampermetro

O ampermetro um instrumento utilizado para fazer a medida da intensidade no fluxoda corrente eltrica que passa atravs da sesso transversal de um condutor. A unidadeusada o Ampre. Como a corrente eltrica passa atravs dos condutores e dispositivosligados a eles, para aferir a corrente que passa por alguma regio de algum circuito,deve-se colocar o ampermetro em srie com esta, sendo necessrio abrir o circuito no


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local da medida. Por isso, para as medies serem precisas, esperado que oampermetro tenha uma resistncia muito pequena comparada s do circuito.Ampermetros podem medir correntes contnuas ou alternadas. Dependendo daqualidade do aparelho, pode possuir vrias escalas que permitem seu ajuste paramedidas com a mxima preciso possvel. Na medio de corrente contnua, deve-seligar o instrumento com o plo positivo no ponto de entrada da corrente convencional,para que a deflexo do ponteiro seja para a direita. O ampermetro analgico nada mais do que um galvanmetro adaptado para medir correntes de fundo de escala maioresque a sua corrente de fundo de escala, do galvanmetro.

Passo 3. Pesquisar sobre Transformadores para Instrumentos. Essa pesquisa deveabordar os tipos e como podem ser determinados os erros nesses transformadores.

Esta expresso mostra a equivalncia correta entre o erro de relao p e o fator de

correo de relao F CRp, cujos valores indicados no paralelogramo de exatido estoperfeitamente coerentes com esta equivalncia. H uma preferncia na prtica em setrabalhar com o F CRp em lugar do p, pois aquele fator e simplesmente um nmero

abstrato, independente de sinal, e da a entender exatamente o que se quer em relao `atenso primria refletida no secundrio, isto e, se h erro por falta ou por excesso novalor a ela atribudo. Em termos prticos no e usual o levantamento do diagramafasorial como mtodo para a determinao dos erros de relao e de fase de um TP, emvirtude dos inconvenientes e dificuldades inerentes a este pretenso mtodo. Para sedeterminar estes erros, e consequentemente a classe de exatido de um TP, prefere-se naprtica, por simplicidade, comparar o TP com um TP padro idntico a ele, de mesma

relao de transformao nominal, porm sem erros, ou de erros conhecidos. Para fixara ideia, vamos dar um exemplo numrico. Ao primrio de um TP de 13800/115V , sobensaio aplicase uma certa tenso que faz surgir no secundrio a tenso de 114V ,comprovada atravs de um voltmetro. Constata-se depois que a tenso primria fora deexatamente 13800V.

ETAPA 2

Aulas-tema 4 e 6: Medio de energia eltrica em baixa e alta tenso. Normas parainstalaes de cabines de medio de energia. Estados operativos dos sistemas eltricos

de potncia.

Esta atividade importante para que voc entenda como feita a medio de energiaeltrica, a anlise da qualidade de energia e as normas envolvidas na instalao decabines para medio de energia eltrica. Para realiz-la, devem ser seguidos os passosdescritos.

Passo 1 Pesquisar sobre a medio de energia em baixa e alta tenso. A pesquisa deveabordar as diferenas necessrias entre os dois tipos de medio de energia e osinstrumentos necessrios para a medio.


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O ampermetro comum acoplado ao circuito, quando empregado para medir a correnteeltrica em CA. Podemos efetuar essa mesma medida com um voltampermetro tipoalicate, sem a necessidade de acoplamento com o circuito, pois esse instrumento constitudo pelo secundrio de um transformador de corrente, para captar a corrente docircuito.

O princpio de funcionamento do volt-ampermetro tipo alicate do tipo bobina mvelcom retificador e utilizado tanto para medies de tenso como de corrente eltrica.Observao: Quando o volt-ampermetro tipo alicate utilizado na medio de tensoeltrica, funciona exatamente como o multiteste. Na medio da corrente o gancho doinstrumento deve abraar um dos condutores do circuito em que se deseja fazer amedio (seja o circuito trifsico ou monofsico)

Para que a medio de uma grandeza eltrica seja correta, dois fatores devem serobservados: - A escolha correta dos instrumentos; - Preciso de leitura. Cada tipo deinstrumento apresenta variaes na preciso de sua escala, ou seja, a preciso da escalavaria, de acordo com o princpio de funcionamento do mesmo.

Numas escalas, as divises so homogneas, isto , suas divises so uniformes,mantendo do incio ao fim da graduao a mesma distncia entre uma diviso e outra.

Passo 2 Pesquisar os tipos de instrumentos utilizados para medir grandezas eltricas esua classificao.

Instrumentos de medida de grandezas eltricas ( tipos e conceitos) Analgicos:Eletromecnicos utilizam geralmente um ponteiro deslocando-se sobre uma escalapara indicar a medida Digitais: EletrnicosGeralmente utilizam dgitos para indicar amedida. Ampermetro ou Galvanmetro: O ampermetro um instrumento utilizadopara fazer a medida da intensidade no fluxo da corrente eltrica que passa atravs dasesso transversal de um condutor. A unidade usada o Ampre. Voltmetro: Ovoltmetro um aparelho que realiza medies de tenso eltrica em um circuito. Ele

exibe essas medies, geralmente, por meio de um ponteiro mvel ou um mostradordigital, de cristal lquido (LCD) por exemplo. A unidade apresentada geralmente ovolt. Ohmmetro: Um Ohmmetro um instrumento de medida eltrica que mede aresistncia eltrica, ou seja, a oposio passagem da corrente eltrica. A unidade usada o Ohm. Multitester (tambm dito: multmetro, multiteste, tester e/ou teste): umaparelho destinado a medir e avaliar grandezas eltricas. Os mais simples medemresistncia, corrente e tenso. Outros mais sofisticados podem medir tenso (volts),corrente, (amperes), resistncia (ohms), capacitncia (farads), frequncia (hertz) etemperatura. Este aparelho tem ampla utilizao entre os tcnicos em eletrnica eeletrotcnica, pois so os instrumentos mais usados na pesquisa de defeitos em

aparelhos eletroeletrnicos devido a sua simplicidade de uso.


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Passo 3 Pesquisar sobre Transformadores para Instrumentos. Essa pesquisa deveabordar os tipos e como podem ser determinados os erros nesses transformadores.

Os transformadores de corrente operam numa larga faixa da corrente primria, uma vezque a mesma depende das condies de carregamento da linha qual os mesmos esto

conectados. Essa faixa pode variar teoricamente, desde zero at a corrente mximapermitida, que em regime permanente dada pelo fator trmico do TC, ou em condiesde falta at o valor da corrente de curto-circuito, calculada pelos estudos do sistema depotncia sob anlise, coerente com os requisitos de normalizao e especificao dosTCs. Um aumento da carga secundria imposta a um TC, para uma mesma correnteprimria, significa aumentar a sua impedncia Zb no circuito da , o que vai exigir umaumento da tenso secundria correspondente de forma a manter a corrente secundriano mesmo valor. A tenso induzida E2 tambm ir aumentar o que significa umaumento no fluxo magntico que percorre o ncleo . Por consequncia, a corrente de

excitao ter que aumentar e sendo ela a causa essencial dos erros de relao e ngulode fase, os mesmos sofrem variaes em funo das mudanas dessas cargassecundrias, podendo introduzir erros bem mais elevados do que os admitidos para umadada instalao e garantidos pelos fabricantes. De acordo com o mencionado em, aclasse de exatido no garantida para cargas acima da nominal, segundo a norma.

ETAPA 3

Passo 1.

Pesquisar sobre o controle de potncia ativa e reativa, tenso e frequncia. A pesquisadeve abordar a importncia desse tipo de controle e a relao entre eles.

Passo 2.

Ler o artigo indicado a seguir:

Passo 3.

Pesquisar sobre proteo em sistemas de Energia Eltrica. A pesquisa deve contemplaros controles preditivos, restaurativos e de emergncia.

Passo 4.

Elaborar um relatrio parcial e entreg-lo em data estabelecida pelo professor dadisciplina. O relatrio dever abordar as pesquisas realizadas nos Passos 1, 2 e 3.

Em sistemas de potncia, as unidades geradoras compreendem os equipamentosconectados ao sistema capazes de transformar vrios tipos de energia em energiaeltrica. As cargas correspondem potncia eltrica demandada pelos consumidores, asquais variam aleatoriamente dentro de intervalos cclicos dirios, semanais e sazonais.Como a energia eltrica no pode ser armazenada h a necessidade de que esta seja

gerada no instante em que for requerida pela carga. Para manter o equilbrio entregerao e carga, controladores de frequncia atuam diretamente sobre os geradores.


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O controle de frequncia importante, pois a frequncia uma medida do balano depotncia ativa do sistema. Se as cargas do sistema crescem e a potncia gerada noaumenta, o saldo de potncia necessrio para alimentar as cargas obtido da energiacintica armazenada nas massas girantes das unidades dos geradores, que emconsequncia sofrem reduo de sua velocidade, o que implica em decrscimo de

frequncia. Em propores maiores, fenmenos como este se repetem quando ocorremgrandes perturbaes, tais como a sada sbita de um gerador, curto-circuito em linhasde transmisso ou uma grande variao da carga em um intervalo curto de tempo. Paragarantir a segurana da operao, necessrio manter uma reserva de potncia ativasincronizada ao sistema que possa ser despachada rapidamente em caso de necessidade.O controle da potncia ativa e da frequncia no independente do controle de potnciareativa e da tenso nos geradores. Porm pode-se obter uma viso melhor da operaodo sistema considerando o controle da potncia ativa P e da frequncia f independentedo sistema de excitao da mquina, ou seja, do controle da tenso e dos reativos nogerador.

Cargas eltricas de misso crtica so todos aqueles equipamentos cuja interrupo defuncionamento possa resultar em prejuzos para os usurios e/ou beneficirios dosservios aos quais se destinam. Cargas de misso crtica necessitam de energia segura ede boa qualidade.

O presente estudo se prope a considerar alguns aspectos importantes das aplicaesdos grupos geradores de emergncia, quando empregados como parte de sistemas deenergia para cargas de misso crtica, servindo de orientao para melhor atendimentodas necessidades do cliente.

A evoluo tecnolgica que, a cada dia, disponibiliza servios e produtos voltados paraa qualidade de vida, sendo todos dependentes do uso de energia eltrica, tambmacrescenta problemas que resultam na busca de solues, tambm, cada vez maiselaboradas. Os desafios que se apresentam estimulam o desenvolvimento de novasalternativas, fazendo nos tornarmos mais dependentes das fontes de energia de altaconfiabilidade.

Ainda no possvel a utilizao de fontes de energia que ofeream 100% dedisponibilidade e, para a maioria dos sistemas, no bastam 99,9%. As solues deengenharia que se apresentam visam a aumentar o nmero de "noves", de forma quepara cada aplicao se obtenha ndices de disponibilidade o mais prximo possvel de

100%, suficientes para atender aos requisitos da instalao. Assim, podemos nosdeparar com aplicaes que justifiquem investimentos suficientes para a obteno de99,9999% de disponibilidade de energia. Tais investimentos se justificam na medida emque as consequncias de uma interrupo sejam avaliadas e consideradasadequadamente.

As diversas configuraes de UPSs vistas, alm de muitas outras possveis, tm comoobjetivo o aumento da confiabilidade do sistema de energia. Todos os sistemas socompostos de geradores de emergncia (normalmente tambm em redundncia),alimentadores de rede comercial provenientes de redes primrias distintas e diversasUPSs associadas para o aumento da confiabilidade. Entretanto, normalmente h uma

distncia significativa dos componentes eltricos, como chaves, disjuntores, etc., entre asada do sistema redundante e a carga a ser alimentada. Como no existem dados que


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possam informar a taxa de falhas ocorridas, aproveitaremos os resultados de um estudorealizado por uma empresa brasileira (ver referncias) e os utilizaremos como refernciapara avaliar a taxa de falha no circuito alimentador das UPSs.

Apesar de no podermos considerar os circuitos como similares, podemos ter uma ideia

de seu ndice mdio de falhas. No ano 2000, durante o ms de outubro, no perodo de 30dias, foram colhidas 1057 amostras de falhas de unidades UPSs ligadas em diversasconfiguraes e registradas todas as quedas de energia na entrada das UPSs comdurao maior que 0,1 segundo. Apesar de essas amostras terem sido colhidas emregies distintas do Pas, chegou-se concluso que o comportamento da rede pblicade reas industriais de todo o Pas bastante similar e estatisticamente pode serconsiderada igual.

Os dados colhidos foram divididos em dois grupos. Interrupes entre 0,1 e 1.800segundos (Grupo 1) e interrupes superiores a 1.800 segundos (Grupo 2). Levando-seem conta o histrico da rede pblica local, considerou-se que interrupes do chamado

Grupo 2 tm uma probabilidade muito grande de terem sido causadas no pela redepblica local, mas sim devido a uma falha no alimentador de baixa tenso (inclui ogrupo gerador, quadros de transferncia, cabeamento, chaves e disjuntores, conectores,etc.).

Por meio de tratamento estatstico dos dados das amostras, chegou-se concluso deque o tempo mdio entre falhas devidas concessionria (durao de 0,1 a 1.800segundos) de 500 horas e, de forma anloga, concluiu-se que o intervalo de falhasdevidas aos circuitos de distribuio (durao superior a 1.800 segundos) de 9.000horas. Como as cargas crticas so alimentadas por circuitos constitudos com osmesmos componentes dos circuitos de distribuio alimentadores das UPSs, podemosinferir que elas esto sujeitas uma taxa de falhas significativa, independentemente desistemas redundantes e arquiteturas complexas. Pode-se tambm deduzir que quantomais longas forem as linhas de alimentao, desde as sadas das UPSs at a alimentaoefetiva da carga, maior ser a taxa de falhas.

As diversas configuraes de UPSs vistas, alm de muitas outras possveis, tm comoobjetivo o aumento da confiabilidade do sistema de energia. Todos os sistemas socompostos de geradores de emergncia (normalmente tambm em redundncia),alimentadores de rede comercial provenientes de redes primrias distintas e diversasUPSs associadas para o aumento da confiabilidade. Entretanto, normalmente h uma

distncia significativa dos componentes eltricos, como chaves, disjuntores, etc., entre asada do sistema redundante e a carga a ser alimentada. Como no existem dados quepossam informar a taxa de falhas ocorridas, aproveitaremos os resultados de um estudorealizado por uma empresa brasileira (ver referncias) e os utilizaremos como refernciapara avaliar a taxa de falha no circuito alimentador das UPSs.

Apesar de no podermos considerar os circuitos como similares, podemos ter uma ideiade seu ndice mdio de falhas. No ano 2000, durante o ms de outubro, no perodo de 30dias, foram colhidas 1057 amostras de falhas de unidades UPSs ligadas em diversasconfiguraes e registradas todas as quedas de energia na entrada das UPSs comdurao maior que 0,1 segundo. Apesar de essas amostras terem sido colhidas em

regies distintas do Pas, chegou-se concluso que o comportamento da rede pblica


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de reas industriais de todo o Pas bastante similar e estatisticamente pode serconsiderada igual.

Os dados colhidos foram divididos em dois grupos. Interrupes entre 0,1 e 1.800segundos (Grupo 1) e interrupes superiores a 1.800 segundos (Grupo 2). Levando-se

em conta o histrico da rede pblica local, considerou-se que interrupes do chamadoGrupo 2 tm uma probabilidade muito grande de terem sido causadas no pela redepblica local, mas sim devido a uma falha no alimentador de baixa tenso (inclui ogrupo gerador, quadros de transferncia, cabeamento, chaves e disjuntores, conectores,etc.).

Por meio de tratamento estatstico dos dados das amostras, chegou-se concluso deque o tempo mdio entre falhas devidas concessionria (durao de 0,1 a 1.800segundos) de 500 horas e, de forma anloga, concluiu-se que o intervalo de falhasdevidas aos circuitos de distribuio (durao superior a 1.800 segundos) de 9.000horas. Como as cargas crticas so alimentadas por circuitos constitudos com os

mesmos componentes dos circuitos de distribuio alimentadores das UPSs, podemosinferir que elas esto sujeitas uma taxa de falhas significativa, independentemente desistemas redundantes e arquiteturas complexas. Pode-se tambm deduzir que quantomais longas forem as linhas de alimentao, desde as sadas das UPSs at a alimentaoefetiva da carga, maior ser a taxa de falhas. As falhas que ocorrem nestes circuitos so:

ETAPA 4.

Passo 1Pesquisar sobre a automao no sistema eltrico de potncia, abordando as vantagens desua implantao.

Passo 2.

Ler o artigo a seguir indicado: O Setor Eltrico. Confiabilidade de sistemas deautomao de subestaes

Passo 3.

Relacionar os aspectos que devem ser analisados em um sistema para automao desubestaes.

Passo 4.

Elaborar o minicurso, bem como o material de apoio que dever ser entregue aosparticipantes desse minicurso. O minicurso e o material de apoio devero abordar desdeos instrumentos para medio de grandezas eltricas at a automao desse tipo demedio.A apresentao e a entrega devero acontecer em data estipulada pelo professor da

disciplina. O manual dever seguir a orientao do item Padronizao.


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Energia eltrica considerada pelos estudiosos do assunto com um dos fatorespreponderantes para o desenvolvimento econmico do pas e para a qualidade de vidadas pessoas. No nos imaginamos uma vida sem energia eltrica. Apesar disso, nemtoda a populao brasileira tem acesso eletricidade. Dados atuais do IBGE InstitutoBrasileiro de Geografia e Estatstica indicam que 2,5 milhes de domiclios so

desprovidos de energia eltrica, o que representa, aproximadamente, 11 milhes dehabitantes, concentrados, principalmente, nas regies Norte e Nordeste. No Brasil, deacordo com a Constituio Federal, a energia eltrica classificada como serviopblico essencial, cujo fornecimento de responsabilidade da Unio, de forma direta oupor meio de concesso a terceiros. O mercado de energia eltrica, no qual a Eletropauloest inserida, considerado por muitos analistas, apesar da privatizao do setor, comoum monoplio, devido s caractersticas setoriais, em especial s barreiras de entrada aomercado, relacionadas principalmente ao alto nvel de investimento necessrio paraentrada no mercado. No toa que esse mercado fortemente regulado pela Unio,atravs da ANEEL Agncia Nacional de Energia Eltrica. Apesar do mercado serconsiderado um monoplio, as empresas de energia eltrica tm buscado,

continuamente, melhores nveis de fornecimento de energia, uma vez que a qualidadedos servios impacta diretamente na tarifa, pela qual remunerada a empresa. AANEEL Agncia Nacional de Energia Eltrica utiliza, para anlise da qualidade dosservios prestados pelas empresas, vrios indicadores tcnicos, dentre os quais estoincludos.os indicadores DEC Durao Equivalente de interrupo por Consumidor e FEC Freqncia Equivalente de interrupo por Consumidor, os quais serviro de base paraeste estudo. Essa melhoria dos nveis de fornecimento de energia resultado da adoode estratgias que envolvem, principalmente, a automao. Automao uma rea datecnologia utilizada para a melhoria de um determinado processo de produo. Quandose usa o termo melhoria no processo significa que a atividade deve ser realizada commelhor qualidade, maior segurana, no menor tempo, com menor variabilidade e commenor custo. Automatizar significa utilizar uma gama variada de avanos tecnolgicosnos processo de produo com objetivos estratgicos e visando atender s exigncias domercado. Gaither (2001) afirma que h 6 (seis) tipos de automao: 1) anexos demquina, 2) mquinas de controle numrico, 3) robs, 4) inspeo automatizada docontrole de qualidade, 5) sistemas automticos de identificao e 6) controlesautomatizados de processo. Mas, a deciso de automatizar um processo no tosimples como parece. Slack (1999) afirma que respostas perguntas relativas a custosdiretos e indiretos advindos da automao, como manuteno de equipamentos,treinamento etc., bem como respostas perguntas sobre flexibilidade da tecnologia

empregada e se ela poder realmente desempenhar a tarefa melhor que o homem, devemser buscadas pelo gerente de produo para subsidiar a tomada de deciso sobreautomao. Respondidas estas perguntas, o gerente de produo dever buscar,continuamente, a melhoria do processo e acompanhar a evoluo da inovaotecnolgica. Automatizar uma subestao de energia eltrica significa melhorar aqualidade na produo da energia, de forma segura, com menor tempo e custo. Ribeiro(1997, p. 162), afirma que quando se deseja automatizar uma subestao, na realidade

o que se procura ter condies de desassist-la sem degradao da qualidadeoperativa. Quando o autor emprega o termo desassistir significa no dispor depessoal operativo no interior da subestao de forma que as operaes possam serrealizadas ou por equipamentos de superviso e controle ou remotamente. O tema

abordado neste artigo extremamente relevante para os estudiosos do assunto, emespecial a pesquisadores, gerentes de produo e operao e executivos do setor


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eltrico, na medida que o estudo traz uma viso geral do processo de automao desubestaes da Eletropaulo, sem se ater a detalhes tcnicos, uma vez que o escopo desteestudo no se refere a este objetivo. importante ressaltar que o objetivo principal desteartigo avaliar se o nvel de automao implementado pela empresa objeto do estudoinfluenciou a qualidade do fornecimento de energia aos consumidores, sob o prisma da

evoluo dos indicadores tcnicos de qualidade. Como objetivo secundrio, mas nomenos importante, o artigo busca trazer tona a discusso sobre o processo deautomatizao e se isso pode ser benfico para uma empresa e seus consumidores.

A automao de subestaes de energia utilizada para a melhoria na qualidade deproduo de energia e, no Brasil, est ligado diretamente ao atendimento de requisitosregulatrios. Ribeiro (1997) em seu artigo Automao de subestaes utilizando

sistemas especialistas descreve sua viso sobre a utilizao de tcnicas de intelignciaartificial na digitalizao de subestaes, para a soluo de problemas de operao econtrole de sistemas eltricos, com o objetivo de substituir a deciso humana por aoartificial com mesmo nvel de eficcia, de forma a otimizar os processo operativos,

tanto do ponto de vista funcional/operacional, como econmico. Automatizar umasubestao, segundo Ribeiro (1997, p. 162), desassist-la sem degradao daqualidade operativa. Na realidade desassistir operar a subestao de formaautomatizada, em que o comando humano substitudo pelo comando automatizado eas operaes so realizadas ou por equipamentos de superviso e controle ouremotamente. Ribeiro (1997, p. 162), sobre funes automticas de superviso econtrole local da subestao, afirma que estas devem ser capazes de gerar aes

artificiais, preventivas e de controle, no mnimo com valor agregado igual s aeshumanas, melhorando a eficincia da operao e reduzindo o seu custo. Assim, amelhoria na eficincia da operao est.Relacionada reduo da variabilidade da operao e a reduo de custo estrelacionada economia de custos de mo de obra direta, benefcios defendidos porSlack (1999) sobre o grau crescente de automao. Qualquer gerente de produo deveter em mente a melhoria da performance da produo sob sua responsabilidade. Nessaesteira, Ribeiro (1997, p. 164), com o foco para a automao de subestaes, defendeque o objetivo bsico incrementar a qualidade e a confiabilidade do atendimento dacarga e da energia fornecida, aumentando a eficincia da operao da subestao. Isso,

na realidade, a preocupao latente do administrador de produo, na medida que amelhoria na performance est relacionada ao incremento da qualidade, confiabilidadedo sistema e aumento da eficincia da operao. Em seu artigo, Ribeiro (1997, p. 164)conclui afirmando que com as tcnicas de inteligncia artificial e a aplicao

progressiva da tecnologia digital em sistemas eltricos de potncia, tem-se configuradoum novo cenrio, diante do qual so possveis a definio e o estabelecimento de umnovo paradigma para a engenharia operativa. Com a velocidade com que a automao

e os sistemas inteligentes se desenvolvem, pode-se inferir que, desde a publicao doartigo de Ribeiro em 1997, o grau de automao atual j ultrapassou todas asexpectativas e tem aumentado consideravelmente a desempenho das empresas.

Os rels digitais instalados nas subestaes da Eletropaulo so programados parapossibilitar, alm da proteo aos equipamentos, os envios de comando parareligamento, 0,3 segundo aps o desligamento e, caso o problema persista, 15 segundosaps e, se ainda persistir o problema, 20 segundos aps. Isso se deve ao fato de que,

caso o problema seja apenas uma interferncia temporria no circuito, automaticamenteeste se desliga e, caso j tenha sido solucionado, o prprio rel envia comando para


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religar, retornando o sistema na condio operacional. Entretanto, se aps o terceirocomando de religamento (20 segundos aps), o circuito no se ligar, o rel acusa queno foi possvel realizar o religamento, sendo enviada equipe de campo para deteco esoluo do problema. Tendo sido solucionado o problema, a equipe de campo informaao COS, que por sua vez, efetua o religamento remoto do circuito. H de se ressaltar

que a manuteno da rede de distribuio da Eletropaulo, previne os desligamentosinvoluntrios, reduzindo assim DEC, FEC e TMA. O futuro da automao paraEletropaulo, segundo informaes obtidas junto aos profissionais da Diretoria deEngenharia da Empresa, aponta para o monitoramento digitalizado das operaes desubestaes, em que tais dispositivos so programados para realizar operaes maissofisticadas sem a necessidade de comando local ou remoto. A digitalizao desubestaes permite um gerenciamento amplo do sistema eltrico, sem que sejanecessria a presena de um profissional no local. Tal gerenciamento tem como objetivoa reduo de custos com manuteno, substituio de peas e equipamentos, reduo docusto operacional da subestao, planejamento de novos investimentos para o sistemaeltrico atravs da coleta de informaes tcnicas, tais como curva de carga, indicadores

de qualidades, nveis gerais do sistema etc. e, principalmente, informaes estratgicaspara a tomada de decises.

Atividades Supervisionadas

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