Em um cenário de constantes transformações no setor elétrico brasileiro, a CTEEP se depara com diversos desafios como, por exemplo, a diversificação das fontes energéticas, a introdução de fontes renováveis no sistema, o avanço constante nos conceitos de gestão, técnicas mais inteligentes de planejamento e expansão das redes de energia e novos conceitos de redes inteligentes. No sentido de enfrentá-los, a Companhia tem se estruturado para transformar dificuldades em oportunidades para a inovação, de forma sustentável e socialmente responsável.
Dentro do Programa de Pesquisa e Desenvolvimento da CTEEP, regido pela Lei 9991/2000 que estabelece um percentual da sua Receita Operacional Líquida a ser aplicado em projetos inovadores, foram prospectados e estruturados, em 2012, projetos considerados estratégicos para a consolidação de um ambiente inovador e ao mesmo tempo coeso com os valores da empresa. Em 2012, foram implantados quatro projetos novos, sendo eles:
- Desenvolvimento de metodologia para avaliação e minimização das causas de vazamento e da deterioração dos materiais de vedação em equipamentos isolados a gás SF6 O projeto tem o objetivo de determinar as principais causas de emissão atmosférica do gás SF6 na CTEEP, considerando as perdas gerais no sistema, as perdas por vazamentos, as perdas por manutenção e as perdas nos cilindros de gás. Visa também desenvolver uma metodologia para avaliar a degradação dos materiais de vedação em serviço, para controlar e reparar vazamentos em equipamentos isolados a gás SF6 e desenvolver uma especificação de materiais de vedação para esses equipamentos.
- Desenvolvimento de sistema piloto para avaliação automática de segurança dinâmica baseado em regiões de segurança e medição fasorial sincronizada. Em 2012, teve início o desenvolvimento de um sistema piloto de avaliação automática da segurança dinâmica, com o intuito de apoiar a tomada de decisão em tempo real, empregando regiões de segurança e dados de medição fatorial sincronizada. Com isso, espera-se explorar recursos estratégicos de controle de tensão evitando manobras desnecessárias; agilizar e apoiar a recomposição de elementos da rede, através da determinação em tempo real dos ângulos máximos para fechamento de anéis, sugerindo medidas de redespacho; apoiar, no horizonte de curtíssimo prazo, a análise de intervenções de urgência em equipamentos da rede, considerando-se os dados em tempo real; colaborar para um melhor desempenho, e diminuir o risco de impacto em grandes centros de carga de Estados vizinhos. Tais resultados contribuem com a qualidade do fornecimento de energia para a população.
- Desenvolvimento de modelagem de VSC (Voltage Sourced Converter) em redes interligadas HVDC (High-Voltage Direct Current) em malha Iniciado em 2012, o projeto desenvolve modelos de aplicação da tecnologia de VSC voltados para aplicações em estudos de fluxo de potência; transitórios eletromecânicos e eletromagnéticos; desempenhos de controle; e operação em arranjos de redes em malha e multiterminais. A nova tecnologia facilitará a comparação entre as tecnologias LCC (Line-commutated converters) e VSC, além de promover o uso de redes de transmissão em malha e em corrente contínua, o que poderá auxiliar na integração de parques de geração eólica e solar.
- Perfil do CIM para transmissão brasileira com aplicação em sistemas legados Estabelecer um modelo para integrar os sistemas, atuais e futuros, de gestão da operação da transmissão de energia elétrica no Brasil. A CTEEP acumulou conhecimento em gestão de ativos e codificou parte desse conhecimento em diversos programas de computador para atender sequências de passos dos processos de negócio neste ambiente complexo, de forte interação entre equipes geograficamente distribuídas e de distintas especialidades técnicas. O projeto tem o objetivo de desenvolver ferramentas que funcionarão como plataforma de conexão dos sistemas já existentes ou de futuros sistemas que a CTEEP adquira ou desenvolva.
- Identificação de Áreas Potenciais para a Blindagem Verde, como alternativa à roçada em áreas sem aptidão agrícola e de Preservação Permanente (APP), sob as LTs (Blindagem Verde) O projeto teve início em 2009, com o objetivo de desenvolver uma técnica adequada à ocupação de Áreas de Preservação Permanente (APPs) abaixo das linhas de transmissão com espécies nativas de baixo porte. Essa iniciativa auxilia na redução da manutenção por poda ou roçada e diminui os riscos de acidentes e incêndios, além de trazer benefícios ambientais, como a interligação de fragmentos florestais por meio da formação de corredores ecológicos, a preservação dos recursos hídricos e a conservação da diversidade da flora e da fauna local. Este projeto produziu um Manual de Restauração de Matas Ciliares sob Linhas de Transmissão de Energia Elétrica e um workshop a ser realizado com os técnicos de linhas para disseminação da técnica.
- Utilização de novas metodologias para localização de vazamento de óleo em cabos tipo OF Desde 2009, o projeto tem desenvolvido uma tecnologia local, baseada na utilização de traços de gás perfluorocarbono (PFT), que permite realizar a localização de vazamentos de óleo de cabos OF, no tempo mais curto possível, sem a necessidade de desligamento da linha, otimizando assim o fornecimento de energia. A metodologia encontra-se atualmente em uso na Linha XAV-BAN (Xavantes – Bandeirantes) da CTEEP.
- Desenvolvimento de metodologia e ferramentas computacionais para análise automática de ocorrências O desenvolvimento teve como objetivo automatizar o processo da análise de ocorrências no sistema de transmissão de energia elétrica com base na aplicação das técnicas de inteligência computacional, resultando em melhoria da qualidade dos serviços prestados à população.
- Desenvolvimento de sistema especialista de diagnóstico baseado em monitoramento on-line de ruídos em transformadores de transmissão para identificação de defeitos elétricos internos O projeto visa a desenvolver um sistema especialista automatizado de apoio à decisão, com a finalidade de auxiliar a área de manutenção na identificação e localização de avarias em transformadores de transmissão, diagnosticando-se com precisão o tipo de manutenção (preditiva, preventiva ou corretiva) mais adequada.
- Desenvolvimento de um sistema de gerenciamento de comandos de teleproteção e proteção de LT Busca-se desenvolver um sistema de gerenciamento dos comandos de teleproteção e proteção de linhas de transmissão, utilizando as informações de atuações dos relés desta natureza, fornecendo subsídios para a gestão de manutenção dos sistemas de teleproteção.
- Sistema interativo para diagnóstico de falhas em equipamentos mediante redes bayesianas Este projeto tem como objetivo desenvolver uma metodologia inovadora que auxilie ao planejamento da expansão a prover subsídios a diagnósticos preliminares, no auxílio da identificação de razões de falhas em equipamentos de subestações e linhas de transmissão.
- Confiabilidade integrada estratégica em conexões de cabos de linhas aéreas de alta tensão. O estudo visa a desenvolver uma metodologia para melhoria da Confiabilidade em Sistemas de Transmissão de Energia Elétrica, principalmente em emendas das linhas e também para previsão de inspeções e manutenções preventivas, buscando otimizar a qualidade nos processos relacionados a operação dessas emendas.
- Metodologia eficiente para coordenação ótima de relés de sobrecorrente direcionais em sistemas elétricos malhados Neste projeto, busca-se o desenvolvimento de uma metodologia avançada e inovadora, capaz de fornecer soluções práticas e seguras para o problema de ajuste de relés direcionais de sobrecorrente de sistemas de proteção em redes de transmissão de energia elétrica, que irão garantir a estabilidade do sistema elétrico.
- Sistema inteligente para a gestão de ativos de transmissão de energia elétrica, através do monitoramento de descargas parciais. As descargas parciais em equipamentos são responsáveis por grande parcela das falhas em serviço em equipamentos de alta e extra alta tensão e são consideradas de difícil detecção em campo. Este projeto visa a desenvolver um sistema inteligente para a detecção, análise e monitoramento de descargas parciais em equipamentos, compreendendo a interpretação automatizada das assinaturas das descargas elétricas, considerando o histórico das medições laboratoriais e de campo disponíveis.
- Alocação de tecnologias FACTS em sistemas de transmissão para benefício da operação da rede Iniciado em 2011, o projeto avalia a instalação de equipamentos FACTS na rede de transmissão, em particular na Rede Básica do setor elétrico brasileiro, proporcionando melhoria no controle da tensão, amortecimento das oscilações transitórias do sistema, minimização da corrente de curto circuito, maior controle dos carregamentos dos elementos da rede e com isso, a diminuição da incidência de blackouts.
- SIA – Sistema de ilhamento adaptativo baseado na monitoração da estabilidade do SIN (Sistema Integrado Nacional) Desde 2011, a CTEEP tem trabalhado na construção de um sistema computacional on-line tempo real para detectar situações de risco no sistema de transmissão da Companhia. Ao detectar possíveis problemas no SIN, o SIA determina e executa automaticamente ações para manter o fornecimento de energia em determinadas áreas durante distúrbios na rede. Isso é possível por meio da separação de trechos da transmissão, evitando impactos econômicos e de segurança para a população.
- Desenvolvimento de metodologias físico-químicas e dielétricas para avaliação de condição de sistemas de isolação papel/óleo utilizados em equipamentos de subestações A CTEEP tem desenvolvido, desde 2011, metodologias físico-químicas e dielétricas para avaliar a condição dos sistemas isolantes que utilizam papel-óleo em equipamentos de suas subestações. O objetivo final é disponibilizar uma ferramenta de manutenção preditiva e minimizar a probabilidade de falha nesses equipamentos.
- Construção de um sensor meteorológico integrado de raios, chuva, temperatura e vento com transmissão de dados em tempo real a serem inseridos numa plataforma WEBGIS com sistema de alerta de tempo severo GRI EC2
- Sistema para determinação da concentração de PCBs (bifenilas policloradas) em líquidos isolantes de equipamentos elétricos de alta tensão O projeto foi iniciado em dezembro de 2011 com o objetivo de desenvolver um sistema composto de cromatógrafo, metodologia e software, para determinação da concentração de PCBs em líquidos isolantes de equipamentos elétricos, tais como transformadores de potência. A presença dessa substância representa uma potencialidade de risco ao meio ambiente e à saúde humana. Por isso, a Companhia está atenta para acompanhar de forma precisa o nível de contaminação dos líquidos isolantes de seus equipamentos para garantir uma atuação responsável em suas operações.
- Ferramentas inteligentes para diagnósticos em transformadores de transmissão submetidos a esforços eletromagnéticos severos Este projeto visa desenvolver ferramentas inteligentes integradas por sistemas de suporte à decisão, que permitirão o completo diagnóstico de avarias em transformadores de transmissão submetidos a esforços eletromagnéticos severos. O projeto contempla também a implementação de exaustivos ensaios que permitam avaliar os desenvolvimentos realizados e viabilizar seu aprimoramento.
- Chamada nº 6 da ANEEL: Projeto Supercabo – desenvolvimento de tecnologia de cabos supercondutores de alta temperatura para sistemas elétricos de potência O projeto visa a minimizar o distanciamento tecnológico entre o corpo técnico das concessionárias e as demais empresas internacionais do setor elétrico que já investiram e empregam a tecnologia de Supercondutividade. O trabalho engloba projeto, simulação, construção e teste em laboratório de um protótipo de Cabo Supercondutor (CSC) trifásico, de cinco metros de comprimento, usando fitas supercondutoras de segunda geração. Contempla também a instalação de protótipo em subestação a ser definida, com um sistema de refrigeração criogênica e um sistema de monitoramento.
- Chamada nº 13 – Desenvolvimento de competências e avaliação de arranjos técnicos e comerciais em geração distribuída com sistemas fotovoltaicos conectados à rede A realização deste projeto estratégico contempla, dentre outros aspectos, a instalação de uma central solar fotovoltaica de 525 kWp e uma estação solarimétrica, além de estudar e avaliar o impacto da geração fotovoltaica no sistema de distribuição.
Parceiros operacionais: Diagno e Universidade Regional de Blumenau
Parceiros operacionais: Universidade Federal de Santa Catarina e HPPA Consultoria.
Parceiro operacional: J2 Consultoria
Parceiros operacionais: InForma Software e Universidade Federal de Pernambuco
Em 2012, o valor investido nos projetos novos e em andamento totalizou R$ 12.952.112,42. Este valor faz parte de um investimento total de R$ 46 milhões em 22 projetos, sendo que dois desses projetos abordam temas Estratégicos propostos pela ANEEL.
Os investimentos em 2012 são relativos aos seguintes projetos que estavam em andamento:
Parceiro operacional: Escola Superior de Agricultura Luiz de Queirós – USP
Parceiro operacional: AJOL Engenharia
Parceiro operacional: Asotech e Enacom
Parceiros operacionais: Escola de Engenharia de São Carlos – USP e Universidade Estadual Paulista (UNESP) – Baurú
Parceiro operacional: Fundação para o Desenvolvimento Tecnológico da Engenharia
Parceiros operacionais: Universidade Federal de Santa Catarina e Instituto Tecnológico de Pesquisa da Baixada Santista
Parceiro operacional: PRINSIS Engenharia
Parceiros operacionais: Fundação Para o Desenvolvimento de Bauru – FUNDEB
Parceiro operacional: IEE – Instituto de Eletrotécnica e Energia/USP
Parceiros operacionais: Marangon Engenharia e a Universidade Federal de Itajubá
Parceiro operacional: CHOICE Technologies
Parceiro operacional: LACTEC
A construção de um sensor meteorológico integrado para medição e transmissão de dados em tempo real de descargas atmosféricas, temperatura, vento e chuva, inseridos em uma plataforma WEBGIS, teve início em 2011, com o objetivo de auxiliar na previsão do tempo de curto prazo, com emissão de alertas que permitam um melhor gerenciamento de riscos na transmissão de energia. Atualmente, não existe um sensor com as mesmas características disponível no mercado.
Parceiros operacionais: Climatempo e XMobots
Parceiro operacional: LACTEC
Parceiros operacionais: Escola de Engenharia de São Carlos – USP e Universidade Estadual Paulista (UNESP) – Bauru
Também estão em desenvolvimento dois projetos em Temas Estratégicos da ANEEL, sendo eles:
Parcerias: Cemig (proponente), ECATE, NovaTrans Energia, Transmissora Aliança e Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro – UFRRJ (Executora).
Parcerias: Cesp e Programa Permanente de Uso Eficiente de Energia na USP e Instituto de Eletrotécnica e Energia – IEE/USP (Executoras)
Prospecção Tecnológica
Na segunda edição do exercício de Prospecção Tecnológica organizado pela CTEEP, foi realizado um Painel de Especialistas em Manutenção que reuniu profissionais nacionais e internacionais para debater sobre as tendências tecnológicas no setor elétrico. O destaque deste ano foi para o tema Tecnologias de Manutenção de Sistemas de Transmissão de Energia Elétrica, com três temas principais: manutenção em equipamentos de subestação, manutenção em linhas aéreas e subterrâneas, comandos e controles e telecomunicação, pensando nas questões atuais e no horizonte dos próximos dez anos.
A prospecção tecnológica proporcionou uma visão do cenário atual
e das perspectivas futuras:
- A demanda por energia elétrica é cada vez mais crescente, por isso a confiabilidade é mais importante do que nunca.
- A capacitação de profissionais e a gestão do conhecimento são fundamentais para o desenvolvimento e a continuidade do negócio das companhias do setor.
- O espaço físico para grandes instalações como subestações e linhas de transmissão está se tornando cada vez mais raro.
- Os avanços tecnológicos estão trazendo grandes mudanças para os equipamentos e processos, com a migração da tecnologia analógica para a digital.
- A transmissão de grandes blocos de energia a longas distâncias será frequente – o que altera o desenho dos equipamentos atuais e a sua manutenção, além da adoção de novas tecnologias.
- Com processos e atividades cada vez mais integrados, o perfil dos profissionais irá mudar significativamente, fazendo com que deixem de ser especialistas em um único tema para ter uma visão mais ampla sobre diferentes especialidades.
- A introdução de novos materiais será uma solução para o aumento do potencial de transmissão de energia – algo essencial com a escassez de espaços. Um exemplo é o Nomex, uma fibra sintética usada como isolante, que suporta temperaturas mais altas. Isso faz com que equipamentos, como os transformadores, necessitem de menos material em sua composição e, por isso, ganhem dimensões menores.
- Softwares irão administrar grandes bancos de dados, que irão fornecer análises rápidas e mais completas. Isso irá influir no modo como equipamentos serão projetados, operados e também em sua manutenção.