Sistema Integrado para indicação de ações técnicas de combate às Perdas Elétricas em Redes de Distribuição Urbanas e Rurais de MT e BT através da Monitoração Online centralizada de grandezas elétricas
CICLO 2010-2013 / P&D 0103-0002/2011
Duração: 36 meses / Em andamento apartir de 01/02/2012
Objetivo:
1. Determinação das perdas elétricas totais do alimentador (redes primária e secundária + transformadores) através de cálculos elétricos, com posterior segregação das componentes técnicas e comerciais.
2. Classificação, tipificação e agregação dos transformadores em conjuntos semelhantes , sistema adaptativo e contínuo com validação mensal garantindo que uma determinada classificação não ficará obsoleta com o passar do tempo e com a inclusão/exclusão de novos clientes em um determinado transformador.
3. Monitoração “on-line” do carregamento dos alimentadores na saída da SE e nos transformadores através de comunicação ao COD e esquema alternativo de monitoração “off-line” para alimentadores e transformadores localizados em regiões remotas com dificuldades de comunicação e montagem permanente das curvas de carga horárias do alimentador e dos transformadores (P e Q). 4. Utilização de programa de fluxo de potência trifásico desequilibrado , ideal para redes rurais monofásicas (sistemas monobuchas).
5. Desenvolvimento de equipamentos de medição (V e I) para a subestação (em local abrigado) e os transformadores sob monitoração (ao ar livre) , armazenamento das curvas de carga horárias e envio automático diário ou sob demanda , não é uma campanha de medição esporádica, pois os equipamentos ficarão instalados permanentemente nos transformadores.
6. Compartilhamento dos direitos de propriedade intelectual dos produtos finais do projeto entre todos os participantes, proporcionalmente aos investimentos de cada entidade.
7. Cada empresa receberá uma cópia do software, o qual será personalizado com o logotipo da empresa e à entrada de dados do sistema de gestão utilizado (MIG ou SOLUZIONA).
8. Suporte à utilização do software por um período de 6 meses após a finalização do projeto.
Descrição Técnica Sucinta:
Elaboração de um sistema integrado ( metodologia, sistema computacional e módulos de aquisição de grandezas elétricas na Subestação e transformadores de distribuição aéreos com comunicação direta ao COD) para monitoração online conjunta de perdas técnicas e comerciais. Teremos testes em 4 projetos pilotos e patentes industriais.
Investimento realizado no projeto: R$ 1.007.280,00
Entidades Envolvidas: NEO DOMINO, ELFSM, CHESP,CEDRAP,CEDRI,CERIS,CERES,CERRP,CERPRO,CERAL,CERIPA,CETRIL,CERIM,CERMC E EMPRESA FORÇA E LUZ JOAOCESA.
Programa Brasileiro de Rede Elétrica Inteligente
CICLO 2010-2013 / Projeto de P&D Estratégico nº 011/2010
Duração: 12 meses / Encerramento no fim de março de 2012
Objetivo:
1. Indicação das funcionalidades e dos requisitos associados ao conceito no Brasil, com ênfase na medição inteligente;
2. Indicação de padronização das tecnologias e metodologias a serem adotadas;
3. Indicação de políticas públicas de P&D, industrial e de financiamento associadas a esta migração, incluindo o desenvolvimento da cadeia de equipamentos e serviços e estabelecendo direcionamento ou linhas tecnológicas a serem seguidas;
4. Necessidades de adequação da legislação e da regulamentação;
5. Recomendação de ações para solução das deficiências da atual estrutura, sob os aspectos técnico, tecnológico e da cadeia de suprimento, que deverão ser tratadas como premissas para a adoção do conceito de RI;
6. Indicação de um Programa de Capacitação de Mão de obra para o Setor Elétrico brasileiro;
7. Indicação do papel do consumidor e das formas de sua efetiva integração como ponto final na complexa cadeia da rede elétrica em modernização, visando comprometimento, apoio e motivação para participação em programas de redução do desperdício.
Descrição Técnica Sucinta:
Prestação de serviços de pesquisa e desenvolvimento para a elaboração de uma proposta para um Plano Nacional para a migração tecnológica do setor elétrico brasileiro do estágio atual para a adoção plena do conceito de Rede Inteligente em todo o país.
Investimento realizado no projeto: R$ 7.724.400,00
Entidades Envolvidas: ABRADEE, ELFSM, RGE, ELEKTRO, AMAZONAS Distribuidora de Energia S.A, Eletrobrás Distribuição ALAGOAS, Eletrobrás Distribuição PIAUÍ, Eletrobrás Distribuição RONDÔNIA, ENERSUL, ENERGISA Borborema, ENERGISA Minas Gerais, ENERGISA Nova Friburgo, ENERGISA Paraíba, ENERGISA Sergipe, CEMAR, CHESP, TRACTEBEL, BAESA, ENERCAN, AES-SUL, ELETROPAULO, AES TIETÊ, AMPLA,COELCE, BANDEIRANTE, ESCELSA,CEB, CEEE-D, CELESC, CELG, CELPE,COELBA, COSERN,CEMIG, LIGHT,COPEL, CPFL E Companhia PIRATININGA de Força e Luz.
Sistema de Monitoramento e Controle para Melhoria da Eficiência Energética na Irrigação
3. P&D 0381 – 0006/2009
Duração: 36 meses / Previsão de conclusão em julho de 2012
Objetivo:
Desenvolver uma metodologia que direcione a operação dos sistemas de irrigação através da correlação entre as reais necessidades da cultura e da localidade do plantio, visando a sempre a eficiência energética.
Desta forma serão desenvolvidos os itens a seguir:
1. Um sistema de coleta de dados elétricos e acionamento elétrico;
2. Um equipamento de coleta distribuída e em tempo real de grandezas hídricas;
3. Um modelo de balanço hídrico do sistema localidade/cultura;
4. Serão realizados ensaios de eficiência energética dos conjuntos motobombas;
5. Um aplicativo que seja capaz de aplicar o modelo estabelecido e, então, dar direcionamentos quanto à operação dos sistemas de irrigação.
Descrição Técnica:
A proposição metodológica do projeto consiste em: 1. Realizar medições em tempo real de grandezas hidrológicas e elétricas, as quais são:
1.1. Precipitação/irrigação;
1.2. Umidade do solo;
1.3. Percolação;
1.4. Temperatura ambiente;
1.5. Umidade do ar;
1.6. Grandezas elétricas do conjunto motobomba.
2. Estabelecer um modelo de balanço hídrico do sistema, cuja variável de saída será a evapotranspiração da cultura em estudo. Serão neglicenciadas as variáveis de escoamento superficial e interceptação vegetal.
3. A evapotranspiração obtida pelo modelo será comparada com aquela requerida pela cultura analisada e, por conseguinte, mostrará a necessidade do acionamento do sistema de irrigação nos momentos de estresse hídrico;
4. Desenvolver um equipamento para coleta distribuída de grandezas hidrológicas (das localidades de plantio) e elétricas (dos conjuntos motobombas);
5. O acompanhamento em tempo real do sistema se dará por meio de telemetria, via telefonia celular. As unidades piloto se comunicarão com uma central de comando na UNIFEI;
6. Deverão ser alocadas 2 unidades piloto, sendo que uma delas será a contra prova da outra, com o objetivo de se verificar a consistência das medições e aplicação do modelo;
7. Em cada unidade piloto de controle deverá existir:
7.1. Uma área de cultura definida (1 hectare);
7.2. Um sistema de irrigação com sistema motobomba, com medição das grandezas elétricas;
7.3. Um lisímetro de capacidade mínima de 2 m3, no qual serão medidas a percolação, precipitação/irrigação, umidade do solo;
7.4. Uma central meteorológica, com medição de temperatura e umidade do ar;
7.5. Um sistema de transmissão de dados, em tempo real, acoplada à estação meteorológica. A transmissão dos dados será a cada 10 minutos.
8. O modelo mostrará, para as características da área e da cultura estudadas, uma parametrização das grandezas para uso em outros locais de características semelhantes.
Investimento a ser realizado no projeto: R$ 478.086,00
Entidades Envolvidas: UNIFEI
Pesquisa sobre solução para proteção de sistemas elétricos em média tensão
2. P&D 0381 -0005/2009
Duração: 36 meses / Previsão de conclusão em março de 2013
Objetivo:
1. Pesquisar sobre os mecanismos de proteção contra curto-circuitos elétricos em sistemas de média tensão e como operar um equipamento que possa também permitir o religamento de forma a não ser um religador convencional, mas sim um novo equipamento que possa ser instalado no lugar dos elos fusíveis;
2. Pesquisar sobre os materiais e mecanismos de acionamento para abertura de sistemas de média tensão e estudar os materiais mais apropriados para utilização nesta aplicação;
3. Desenvolver protótipo para acionamento (abertura e fechamento) em média tensão, a partir de um sistema eletroeletrônico capaz de movimentar o mecanismo de abertura, assegurando isolação e interrupção do arco elétrico que ocorre durante os curto-circuitos elétricos e com capacidade de fechar novamente para permitir a reconexão elétrica sob condições de curto-circuito;
4. Testar exaustivamente as funcionalidades para ratificar suas características sobre a abertura em condições de curto-circuito;
5. Fabricação e montagem do protótipo de campo a partir do protótipo de laboratório desenvolvido e testado;
6. Realizar testes de campo nas instalações da concessionária em pontos onde ocorram historicamente curto-circuitos temporários e que o projeto possa ser avaliado de forma mais intensa;
7. Elaborar e depositar patente referente ao projeto em questão para assegurar os direitos sobre a propriedade intelectual para a concessionária e o centro de pesquisa, com igual direito de uso.
Descrição Técnica:
A equipe irá preparar realização a pesquisa sobre os elos fusíveis e também sobre as formas de realizar a abertura em casos de curto-circuitos.
Desta forma serão desenvolvidos materiais que suportem a isolação e também possam apresentar menor queda de tensão durante o contato. Além disso pretende-se estudar as formas de isolação como por exemplo, câmara de vácuo ou isolamento a SF6 (diferenças e vantagens).
Será feito estudo dos materiais mais apropriados para utilização nesta aplicação: Levantamento dos materiais utilizados na elaboração de contatos elétricos para média tensão no sentido de produzir menor aquecimento por queda de tensão (resistência de contato) e permitir a isolação quando afastados.
Logo após será Desenvolvido um sistema eletroeletrônico capaz de movimentar o mecanismo de abertura, assegurando isolação e interrupção do arco elétrico que ocorre durante os curto-circuitos elétricos. Também há que se considerar que o sistema deve ser capaz de fechar novamente para permitir a reconexão elétrica sob condições de curto-circuito inclusive pois estas condições muitas vezes não são temporárias.
Após o desenvolvimento do sistema, que é a chave deste desenvolvimento, o mesmo deve ser exaustivamente testado para ratificar suas características sobre a abertura em condições de curto-circuito.
Aliado ao sistema de abertura e fechamento em curto-circuito deve-se prestar atenção no sistema eletrônico que realizará a monitoração da corrente para verificar que há curto-circuito. Este sistema deve ser capaz de detectar com eficiência a ocorrência de um curto-circuito e comandar a abertura com temporização posterior para realizar também o fechamento.
Com os dois subsistemas desenvolvidos (eletrônico e mecanismo de abertura/fechamento) cabe à equipe realizar a integração para que o protótipo comece a tomar forma e ser testado em laboratório para averiguação das características.
Será Montado um protótipo de laboratório já considerando as alterações da etapa anterior e também levando em conta os limites obtidos nos testes iniciais.
Com o protótipo de laboratório desenvolvido e testado, é o momento de se pensar em proteger o protótipo para os testes de campo de forma que o projeto possa então entrar na etapa final de avaliação em campo das características desenvolvidas e obtidas no testes de laboratório.
Desta forma serão realizados testes de campo nas instalações da concessionária em pontos onde ocorram historicamente curto-circuitos temporários e que o projeto possa ser avaliado de forma mais intensa.
Claramente verifica-se que o protótipo de campo possa precisar de reparos ou retrabalhos e que isto deve ser realizado durante os testes de campo. Existem fenômenos que ocorrem e que podem danificar o protótipo de campo, porém isto nem sempre é possível ser detectado em laboratório.
Finalmente com todo o processo de desenvolvimento do projeto chegando ao seu final, a concessionária receberá todo o material que veio recebendo durante o período do projeto e também de forma mais direta o material importante para dar prosseguimento na continuidade do projeto (talvez com o desenvolvimento de um projeto para fabricação de um produto). Também será elaborada uma patente para depósito em órgão competente através de procurador com orientação do Lactec.
Investimento a ser realizado no projeto: R$ 646.350,00
Entidades Envolvidas: LACTEC
Impacto de cargas eletrônicas residenciais e comerciais eficientes e não lineares no sistema de distribuição
CICLO 2003 – 2004 E 2004 – 2005 / 1. P&D 0381-001/2004
Duração: 24 meses / Concluído em julho de 2006
Objetivo:
O projeto tem como objetivo geral avaliar o impacto de cargas eletrônicas residenciais e comerciais não lineares no sistema de distribuição, desenvolvendo e definindo metodologias, procedimentos e práticas de mitigação para minimizar os efeitos danosos causados por essas cargas não lineares. Para alcançar tal meta, o projeto foi organizado em um conjunto de objetivos específicos:
1. Identificar as cargas eletrônicas residenciais e comerciais eficientes e não lineares;
2. Fazer medições individuais de amostras das cargas quantificando suas distorções harmônicas;
3. Comparar as cargas não lineares com as cargas lineares, quanto à eficiência energética e harmônicos;
4. Fazer medições das cargas no sistema elétrico, avaliando seus comportamentos no mesmo;
5. Inferir a instalação dessas cargas a médio e longo prazo, avaliando os seus comportamentos no sistema elétrico (problemas nas vidas úteis de transformadores, banco de capacitores etc);
6. Desenvolver metodologias de mitigação de efeitos;
7. implantar as medidas e verificar o sistema elétrico.
Descrição Técnica Sucinta:
Caracterização, por avaliações teóricas, os efeitos das cargas eletrônicas residenciais e comerciais eficientes e não lineares no sistema de distribuição. Foram realiza medições de harmônicos em cargas individuais e reavaliadas com medições, por amostragem, em redes elétricas de distribuição típicas que possuem cargas lineares e não lineares. Com os resultados obtidos, inferiu-se a evolução da substituição das cargas lineares por cargas não lineares e estimou-se o crescimento dos efeitos. Em seguida, verificou-se se os efeitos seriam futuramente danosos aos equipamentos instalados nas redes elétricas de distribuição, e definiu-se metodologias de mitigação para os mesmos. Então, foi realizada uma etapa experimental nas redes mais críticas, onde prospectivamente foi avaliada a qualidade das soluções indicadas e posteriormente realizadas correções para o aprimoramento das mesmas.
Investimento Realizado no projeto: R$ 74.094,99
Entidades Envolvidas: UFMG
Avaliação do Impacto das Descargas Atmosféricas sobre Medidores Eletrônicos
CICLOS EM ANDAMENTO / 1. P&D 0381 -0004/2009
Duração: 24 meses / Previsão de conclusão em março de 2012
Objetivo:
1. Desenvolver uma metodologia para avaliar o desempenho de medidores convencionais eletromecânicos e de medidores eletrônicos instalados na rede de distribuição frente a descargas atmosféricas e a partir desta metodologia avaliar o desempenho dos mesmos quando em operação instalados na rede de distribuição;
2. Definir novos parâmetros de corrente contínua das descargas atmosféricas para ensaios de medidores convencionais eletromecânicos e de medidores eletrônicos, visando reduzir perdas técnicas;
3. Buscar métodos práticos, a partir do monitoramento em tempo real das descargas atmosféricas, para subsidiar estratégia de gestão de inspeções de unidades de consumidores com medidores convencionais eletromecânicos e medidores eletrônicos, visando reduzir perdas não técnicas.
Descrição Técnica:
Neste projeto serão adquiridos sensores de descargas do tipo LS7000, última tecnologia no mundo na área de detecção de descargas, em que após avaliação de possíveis sites os mesmos serão instalados e integrados com a rede BrasilDat. Isto aumentará a precisão da localização das descargas. E desta forma espera-se atingir uma precisão da ordem de 1000 metros;
Será desenvolvido também uma metodologia para análise do desempenho de medidores convencionais eletromecânicos e eletrônicos frente a descargas atmosféricas a partir do conhecimento das características de ocorrência de correntes contínuas em descargas nuvem solo negativas e positivas e da localização precisa das descargas; Os resultados do estudo deverão subsidiar estudos para o aprimoramento destes dispositivos contribuindo para a redução das perdas técnicas existentes na rede de distribuição;
Investimento a ser realizado no projeto: R$ 482.560,00
Entidades Envolvidas: FUNCATE
Uso de Dados de Descargas Atmosféricas e Sistemas de Proteção na área de Concessão da ELFSM
CICLO 2002 – 2003 / 1. P&D 0381-001/2003
Duração: 12 meses / Concluído em agosto de 2004
Objetivo:
1. Obter mapa de densidade de descargas atmosféricas na área de concessão da empresa.
2. Determinar pontos críticos dentro da área de concessão que necessitem sistemas de alarme contra tempestades.
3. Construir sistemas de alarme com tecnologia nacional a partir de patente do Grupo de Eletricidade Atmosférica (ELAT) e instalá-los nos pontos críticos determinados.
4. Realizar treinamento de funcionários da empresa no uso desta tecnologia.
5. Gerar para a empresa mão de obra qualificada na área de descargas atmosféricas para fazer frente aos problemas que a empresa enfrenta e atualização do mapa.
6. Contribuir para a melhoria dos índices de avaliação da ANEEL.
Descrição Técnica Sucinta:
Este projeto teve por finalidade desenvolver num prazo de um ano detetores de tempestade e gerar um mapa da ocorrência de descargas na área de concessão da empresa que pudessem subsidiar processos de decisão da ELFSM. Com estes objetivos, estão descritos neste relatório a metodologia adotada, os resultados alcançados e as conclusões.
Investimento Realizado no projeto: R$ 106.500,00
Entidades Envolvidas: FUNCATE
