P&D - Ciclo 1999 1

Pesquisa e Desenvolvimento Ciclo 1999

Centrais Geradoras do Sul do Brasil S.A – GERASUL

Título do projeto : Desenvolvimento deNovos Materiais Aplicados à Manuten-ção das Unidades Geradoras do DGT

Para execução deste projeto foram traçadosos seguintes objetivos:

• Determinar características técnicas,através de análises físico, química e metalográ-ficas, buscando definir as composições químicase as propriedades mecânicas dos materiais queestão aplicados em equipamentos das UnidadesTérmicas da GERASUL.

• Determinar e analisar esforços mecâni-cos e processos de degradação físico e/ou quí-mico, tais como oxidação, erosão, abrasão,fluência e fadiga, presentes nos componentes deequipamentos das Unidades Térmicas da GE-RASUL.

• Definir materiais apropriados a supor-tar esforços mecânicos e os processos de degra-dação físicos e/ou químicos presentes, quimi-camente ligados ou não, com característicasadequadas de usinabilidade, conformabilidade etratáveis ou não termo-quimicamente.

• Definir alternativas técnico/econômicasna substituição de materiais ultrapassados einadequados, com baixo desempenho e de im-portados, de difícil aquisição.

• Aumento da eficiência na manutençãoe na operacionalidade de componentes de equi-pamentos de Usinas Térmicas da GERASUL.

Espera-se, como resultados deste projeto,uma redução da indisponibilidade da UnidadesGeradoras da GERASUL, obtenção de ganhosde eficiência na manutenção e na operacionali-dade de componentes de equipamentos de Usi-nas Térmicas; capacitação técnica no desempe-nho de materiais sujeitos a degradação acentua-da em função de parâmetros físicos e químicospresentes nos componentes de equipamentosdas Usinas de Geração Térmica; Capacitaçãotécnica na área de esforços mecânicos e proces-sos que levam a degradação acentuada de mate-riais aplicados em Usina de Geração Térmica.

Linha de pesquisa: Pesquisa EstratégicaEntidade Executora: GERASUL em parceriacom CEPEL, UFSC e Empresas Especializadas.Custo Total: R$ 30.580,00

Título do projeto : Melhoria da Quali-dade, Eficiência e Rendimento dos Pre-cipitadores Eletrostáticos das UnidadesGeradoras do Complexo Jorge Lacerda.

As atividades proposta neste projeto são :

• Realização de testes e ensaios operaci-onais com controladores automáticos de tensãodas empresas ABB e BHA para os precipitado-res eletrostáticos das unidades geradoras.

• Realização de testes e ensaios operaci-onais nas condições das caldeiras das unidadesgeradoras, através das informações em temporeal das medições de material particulado lança-dos à atmosfera fornecidas pelos medidores daempresa BHA, definindo parâmetros a sofreremintervenções, bem como mensurando-os, melho-rando através dessas intervenções o rendimentodos precipitadores eletrostáticos, bem comopossibilitando que estas experiências possam seraproveitadas em plantas similares.

• Realização de testes e ensaios operaci-onais nas intensidades, freqüências e qualidadede vibração, após substituição dos atuais vibra-dores, por vibradores de impacto, buscando umamelhor condição operacional dos precipitadoreseletrostáticos vinculada à variação de carga dasunidades geradoras, para a melhoria do rendi-mento dos precipitadores eletrostáticos em re-gime de variação de carga, possibilitando queestas experiências também possam ser aprovei-tadas em plantas similares.

A instalação de equipamentos com tecnolo-gia de ponta no sistema de controle de tensão,controladores do nível de emissão de particula-do e substituição do sistema de vibradores porbatedores de impacto, nos precipitadores ele-trostáticos das unidades geradoras do complexoJorge Lacerda, permitirá:

• Redução da emissão do nível de parti-culado na atmosfera;

• Minimização de impacto ambientalcom conseqüente reflexos na saúde pública;

• Aumento de controle e eficiência ope-racional;

• Diminuição do nível de intervenção damanutenção;

• Aumento de receita através do aumentona captação e comercialização de cinza seca;

• Melhoria do índice de disponibilidadedas unidades geradoras.

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Linha de pesquisa: Meio ambienteEntidade Executora: GERASUL em parceriacom as empresas Asea Brown Boveri – ABB(Brasil) e BHA (USA)Custo Total: R$ 200.000,00

Título do projeto : Estudo da Ictiofauna

Entre as possibilidades de implementação daprodução de proteína animal, está o manejo dosambientes aquáticos tanto para a exploraçãoracional dos recursos naturais quanto para ocultivo de espécies autóctones. Para tanto, se faznecessário construir uma base de conhecimentosacerca das espécies animais passíveis de explo-ração, com suas características biológicas erelações com o ecossistema local.

A maioria dos programas de manejo de pei-xes em reservatórios, até hoje baseiam-se naprodução de espécies exóticas. Essas espécies,em sua maioria, “competem” por alimento ouespaço com as nativas, se constituindo em veí-culos transmissores de diversas doenças e cau-sando desequilíbrio na cadeia trófica. Contudo,a preferência pela criação destes peixes ainda éinquestionável, calçada principalmente no do-mínio da tecnologia de produção em cativeiro,geralmente incipiente em relação à espéciesnativas, apesar da alta qualidade e valor comer-cial de sua carne.

A presente pesquisa básica tem por objetivoo estudo da ictiofauna na bacia de drenagem doreservatório da Usina de Passo Fundo, conjun-tamente com o monitoramento da qualidade daágua. Está sendo realizado o monitoramentoictiofaunístico e o estudo da biologia de trêsespécies de peixes no lago da UHPF: Oligosar-cus brevioris (bocudo), Rhamdia quelen (jundiá)e Hoplias malabaricus (traíra). Os aspectosabordados serão, em uma primeira etapa, areprodução, a alimentação e a estrutura da po-pulação dessas espécies.

Espera-se , no final da pesquisa , os seguin-tes resultados:

• Informações para futuro manejo dessasespécies no lago da Usina Hidrelétrica PassoFundo, visando o aproveitamento múltiplo esustentável do mesmo, conciliando aspectossociais, econômicos e ecológicos.

• Os resultados dessa pesquisa, colocadaà disposição da comunidade local, através dePrefeituras, órgãos de fomento à agricultura,etc., será um subsídio importante para o desen-volvimento de atividades de peixamento, comfins comerciais e turísticos.

Linha de pesquisa: Meio ambienteEntidade Executora: Pontifícia UniversidadeCatólica do Rio Grande do Sul – PUCRS / Mu-seu de Ciências e Tecnologia - MCT

Custo Total: R$ 90.106,00

Título do projeto : Aproveitamento deCinzas Volantes e Pesadas para a Pro-dução de Concretos Usinados e de Blo-cos e Pavimentos de Concreto

O enfoque sobre o reaproveitamento dascinzas geradas da queima do carvão mineral nocomplexo Jorge Lacerda como materiais para osetor de construção civil deve-se ao conheci-mento alcançado pelo Núcleo de Pesquisa emConstrução - NPC da Universidade Federal deSanta Catarina - UFSC sobre certas proprieda-des destes subprodutos que permitem a incorpo-ração destes como matéria-prima para elabora-ção de produtos ou materiais da construçãocivil.

As atividades de P&D desenvolvidas peloNPC na área de materiais com incorporação deresíduos estão direcionadas para produtos delarga aplicação na indústria da construçãocomo, blocos de cerâmica e concreto, argamas-sas de revestimento e assentamento, concretospré-misturados e cerâmicas de revestimentos.Esta linha de pesquisa abrange a recuperação deresíduos para a fabricação de materiais de cons-trução, com uma visão integrada de toda a ca-deia produtiva, incluindo: a identificação dageração e caracterização dos resíduos; o projetodo produto; a definição dos parâmetros do pro-cesso de fabricação; a análise de desempenhodos produtos e dos elementos construtivos e agestão ambiental do processo, incluindo a certi-ficação e implantação do rótulo ambiental nosprodutos (“eco-materials”).

Dos estudos realizados no âmbito do ProjetoFINEP- Programa Habitare: "Aproveitamentode Resíduos em Habitações de Baixo Custo",foram demonstrados que as cinzas pesadas evolantes geradas no Complexo Jorge Lacerdapodem ser empregadas substituindo parcial-mente as matérias-primas utilizadas na fabrica-ção de blocos ou artefatos de cimento, e noconcreto: seja sob forma de pozolanas em subs-tituição ao cimento Portland ou sob forma deagregado fino, quando a reatividade possuir umefeito secundário. Neste Projeto o foco centra-se na implementação de pesquisa tecnológicasobjetivando o desenvolvimento de materiaiscom resíduos e equacionar um duplo proble-ma:• a necessidade de atendimento de unidadeshabitacionais e a modernização da construçãocivil por meio do uso de materiais alternativos;• os graves problemas de poluição ambientalgerados pela produção crescente de resíduos esubprodutos resultantes das atividades industri-

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ais e a necessidade cada vez maior de áreas parauma disposição adequada.

Linha de pesquisa: Meio ambienteEntidade Executora: Universidade Federal deSanta Catarina - UFSCCusto Total: R$ 45.400,00

Título do projeto : Avaliação da Quali-dade do Ar através de Bioindicadores

Os trabalhos deste projeto deverão ser des-envolvidos utilizando a metodologia aplicada naJapão (região de Fukuoka), que utiliza comobioindicadores liquens e briófitas (plantas sen-síveis a poluição do ar ), que são monitoradosem troncos de árvores (retângulo de 50 cm X2m), onde basicamente, são avaliados o númerode espécies e o percentual desses bioindicado-res, cujos resultados são utilizados em cálculospara a determinação do Índice de Pureza do Ar(IAP).

Este projeto objetiva a implementação dametodologia japonesa de monitoramento daqualidade do ar por bioindicadores, na regiãode influência do Complexo Termelétrico JorgeLacerda.

Este projeto piloto, para aplicação nas de-mais regiões das usinas térmicas da Empresa,permite avaliar o impacto das emissões dasusinas térmicas e de outras fontes de poluiçãona qualidade do ar da região em estudo, sob a“ótica das plantas”.

Será, basicamente, acompanhado o “nível desobrevivência” dessas plantas o qual, posterior-mente, será convertido (a partir de cálculosespecíficos) em “índice de pureza do ar” paracada área monitorada..

Os resultados esperados ao final da pesquisasão:• Diagnóstico da qualidade do ar em termosde bioindicadores;• Catalogação das espécies encontradas; e• Transferência de tecnologia para aGERASUL de identificação das espécies.

Linha de pesquisa: Meio AmbienteEntidade Executora: Universidade Federal deSanta Catarina - UFSC.Custo Total: R$ 43.641,00

Título do projeto : Sistema de Planeja-mento e Programação Eletro-energética*

Alguns programas computacionais estãosendo desenvolvidos baseados nas necessidadese requisitos do setor elétrico. Algumas das ca-racterísticas do sistema brasileiro induziram aelaboração de programas sob medida com o

objetivo de atender todos os requisitos. Estascaracterísticas incluem: parque gerador quasetotalmente hidrelétrico com reservatórios comgrande capacidade de regularização pluri-anual,complementaridade hidrológica entre as bacias,sistema de transmissão de grande porte comlinhas de longa extensão, forte interação entre asdecisões na geração e transmissão, alta sensibi-lidade para problemas de tensão, entre outras.

Portanto objetiva-se o atendimento aos re-quisitos do Operador do Sistema, com ferra-mental moderno baseado em técnicas de otimi-zação, consistência dos dados, facilidades deambiente gráfico e visualização de resultados.Tendo como produto um sistema para o plane-jamento e a programação eletro-energética dosistema.

Para esta pesquisa espera-se uma otimizaçãodos recursos existentes com redução dos custosglobais, confiabilidade na utilização dos recur-sos energéticos disponíveis, e geração de sinaiseconômicos adequados para o mercado.

Linha de pesquisa: Pesquisa Estratégica Entidade Executora: CEPEL Custo Total: R$ 705.710,00*Participação da Empresa: R$ 70.510,00

Título do projeto: Sistema Inteligente deDiagnóstico de Transformadores dePotência*

O projeto visa o desenvolvimento de umsistema on-line de diagnóstico e monitoramentodo estado operativo dos transformadores depotência.

Para tal pretende-se incorporar as técnicasconvencionalmente adotadas pelas empresas,com a adaptação necessária, através de hardwa-re e software, para que algumas medições sejamrealizadas em tempo real (tensão, corrente,potência ativa, temperatura óleo, temperatura doenrolamento e ambiente). A seguir devem serincorporadas informações advindas de bancosde dados das empresas e do CEPEL quanto àstécnicas mais atuais de monitoramento e dia-gnóstico do estado operativo de transformado-res, mesmo que executadas off-line, como ten-são de retorno (umidade da isolação sólida) eresposta em freqüência. Então será desenvolvi-do um software que integre todas as técnicasacima, utilizando inteligência artificial a partirde sistemas híbridos Fuzzy-Neural.

Espera-se para este projeto uma redução doscustos por meio da otimização da manutençãodevido a redução do tempo de trânsito da infor-mação e detecção precoce de falhas incipientes,com a redução do número de ocorrências im-portantes, do tipo falha com perda total da uni-dade.

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Para este projeto tem-se as seguintes diretri-zes :

• Formação de grupo multidisciplinarque atue em quatro áreas distintas: InteligênciaArtificial, Medição de Campo, Desenvolvi-mento/Aquisição de Hardware e Software Apli-cativos e Análise de Materiais;

• Formação de grupo de trabalho que en-volva os especialistas das empresas contratantesna manutenção preventiva e preditiva dos trans-formadores de potência. Esse grupo deveráinteragir com o grupo do CEPEL durante todo odesenvolvimento do sistema inteligente, ali-mentando o sistema com sua experiência.

Linha de pesquisa: Pesquisa Estratégica Entidade Executora: CEPEL Custo Total: R$ 261.300,00*Participação da Empresa: R$ 39.195,00Título do projeto: Avaliação do Isola-mento de Barras Estatóricas de Hidro-geradores.

Este projeto visa desenvolver um métodoeficiente para a avaliação do envelhecimento debarras estatóricas de hidrogeradores, por meiode rotinas digitais – baseadas em redes neurais –aplicadas a dados obtidos em medições de des-cargas parciais.

Para isto o projeto conta com a Montagemem laboratório de sistema de envelhecimentoacelerado, desenvolvimento de modelos mate-máticos baseados em Inteligência Artificial eaplicações em campo.

.Linha de pesquisa: Pesquisa EstratégicaEntidade Executora: CEPELCusto Total: R$ 27.500,00

Título do projeto: Monitoração paraDiagnósticos de Hidrogeradores

Este trabalho visa o desenvolvimento demétodos de medição e técnicas de processa-mento para diagnóstico antecipado de falhas emhidrogeradores, por meio do monitoramento degrandezas físicas básicas, tais como: vibraçõesmecânicas, comportamento térmico, sinais detensão e corrente e descargas parciais; paraefeito de Manutenção Preditiva.

A utilização de técnicas de manutenção pre-ditiva em grandes unidades hidrogeradoras,além de reduzir os custos de manutenção dasUsinas, aumenta a confiabilidade e a disponibi-lidade dessas máquinas na geração de energia.

Logo, como produto esperado tem-se o Sis-tema de Apoio ao Diagnóstico de Falhas emHidrogeradores - Sistema DIAGHER, que temas seguintes características:

• utiliza resultados obtidos de um sistemade monitoramento em tempo real que em condi-ções de bom funcionamento obtém a "assinatu-ra" da máquina ;

• um sistema de diagnóstico preliminar,baseado em sistemas especialistas, fuzzy logic eredes neurais, é acionado para verificar o estadode operação do equipamento; e

• se detectado um desvio do padrão deoperação adequado, este desvio é analisado emmaior profundidade para uma avaliação maisprecisa de suas causas, fornecendo à equipe demanutenção melhores condições para o plane-jamento de intervenções.

Linha de pesquisa: Pesquisa EstratégicaEntidade Executora: CEPELCusto Total: R$ 48.500,00

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Empresa Energética de Sergipe S/A – ENERGIPE

Título do projeto: Desenvolvimento eValidação de Sistemática e Softwarepara Transmissão e Difusão Automáticados Índices DIC e FIC , Baseado noSistema ARGOS-ANEEL

O projeto visa disponibilizar, para aENERGIPE, uma sistemática automática paradifusão dos dados do fornecimento de energiaelétrica, baseado nos indicadores Duração deInterrupção por Consumidor (DIC) e Freqüênciade Interrupção por Consumidor (FIC), e tam-bém a validação do método de monitoração dofornecimento de energia elétrica aos consumi-dores relacionados (Sistema Argos), a partir doenvio automático dos dados sobre as interrup-ções de energia naqueles consumidores e ramaisde distribuição, para uma central de monitora-ção da própria ENERGIPE.

Os dados serão coletados de forma indivi-dualizada nos consumidores monitorados, nabaixa tensão, sistematizados na forma de valo-res e índices estatísticos relativos ao DIC e FIC,para avaliação pela ENERGIPE. O sistema deMonitoração é composto pelos seguintes itens:

• Até 50 (cinqüenta) unidades de monito-ramento, sensoriamento e transmissão trifásicopara instalação interna ou em poste de entradade serviço do consumidor; e

• Estação de Recepção, com capacidadeinicial de 2 (duas) linhas telefônicas (1 linhapara quedas de energia e 1 linha para retorno deenergia).

São resultados do projeto: a definição decritérios e o desenvolvimento de metodologia dedifusão de dados coletados e dos índices(DIC/FIC) através de linhas de alta velocidade,linhas dedicadas (LP), INTERNET e conexão(GATEWAY) com os sistemas corporativos daconcessionária; projetos de concepção do siste-ma de difusão, especificação e operação pilotodo sistema de aquisição de dados; especificaçãoe aquisição de equipamentos, controle de quali-dade de fornecimento, e replicação do sistemapara outras áreas.

Portanto o produto deste trabalho é umsoftware específico para a difusão dos indicado-res DIC e FIC, instalado na estação central demonitoração, executando a formatação e emis-são de relatórios, supervisão do sistema piloto,transmissão de dados entre unidades e difusãodos índices DIC e FIC.

Linha de pesquisa: Pesquisa EstratégicaEntidade Executora: LACTEC – Instituto Tec-nológico do Laboratório Central de Pesquisa eDesenvolvimentoCusto Total: R$ 168.000,00

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Centrais Elétricas do Pará – CELPA

Título do Projeto: Desenvolvimento eImplantação em Projeto Piloto de umInstrumento para Monitoração e Análisedas Condições Operativas de uma Con-cessionária de Energia Elétrica

O projeto objetiva disponibilizar para a con-cessionária um instrumento que monitore eanalise a qualidade de energia e de serviçosfornecidos a cada consumidor do grupo B,mono, bi ou trifásico considerando a continui-dade e níveis de tensão, conforme Contrato deConcessão de Distribuição nº 182/98 – ANEEL– CELPA e seus anexos. O instrumento tambémpermite, para um determinado período, registrara maior demanda na unidade consumidora.

O instrumento, será desenvolvido para ins-talação ao tempo preferencialmente no ponto deentrega da concessionária à unidade consumido-ra, deverá registrar:• Tensão entre fases e fase neutro, com afinalidade de detectar as violações de tensão.Poderão ser obtidos, a partir desses registros, osíndices de conformidade de tensão FEV, NEV,VEV e DEV, para um grupo de n consumidores;• Falta de Fase – registrar a ocorrência naunidade consumidora, permitindo calcular osíndices relativos a duração da interrupção e afreqüência, em um dado período de observa-ção;e• Demanda – registra a maior demanda veri-ficada em um intervalo de N minutos considera-do.

A comunicação entre os dispositivos dasunidades consumidoras, transformadores e dis-positivos totalizadores deverá ser feita preferen-cialmente utilizando-se a própria rede de ener-gia elétrica.

Linha de pesquisa: Pesquisa EstratégicaEntidade Executora: UFPACusto Total: R$ 197.000,00Coordenador da equipe de P&D: Prof. Dr.Ubiratan H. Bezerra

Título do Projeto: Estudo da Viabilida-de de Utilização dos CompensadoresEstáticos na Redução de Harmônicasnas Redes Elétricas de Distribuição

O estudo permite justificar a utilização dosCompensadores Estáticos (CE´s) nos sistemaselétricos de distribuição para reduzir as harmô-nicas, os CE’s podem ser operados isolada-

mente e/ou operando em conjunto com os filtrosno sistema.

Os objetivos deste projeto são:• Análise matemática do compensador

estático (CE) quando conduz e quando nãoconduz os tiristores;

• Análise harmônica do CE para disparoscom ângulos iguais e diferentes dos tiristores;

• Simulação de diferentes configuraçõesde CE’s para diferentes topologias da rede dedistribuição com e sem cargas não-lineares;

• Estudo comparativo dos CE’s e filtrospassivos para reduzir harmônicas; e

• Discussão dos resultados avaliando osíndices de qualidade de energia, tais como:DHT, C-messge, Produto I.T, Produto I.V, Índi-ce de distorção (DIN), etc.

As simulações serão realizadas com o pro-grama EMTP, para isto serão selecionados dife-rentes configurações trifásicas de CE’s associa-dos a diferentes tipos de cargas não lineares.

Para cada configuração será procurada oscasos que permitam caracterizar de forma geralo comportamento harmônico do CE.

Linha de pesquisa: Pesquisa EstratégicaEntidade Executora: Instituto de Tecnologiapara o Desenvolvimento - LACTECCusto Total: R$ 30.613,00Coordenador da equipe de P&D: Dr. Walter D.Cruz Sánchez

Título do Projeto: Desenvolvimento deProcesso de Readitivação de Óleos Mi-nerais Isolantes em Uso Contínuo

Os objetivos do projeto são:• Desenvolver um processo de readitiva-

ção de óleos isolantes, em uso contínuo, paraaumentar a vida útil de óleos minerais isolantesem uso e do isolamento celulósico de transfor-madores, minimizando os custos de operação emanutenção;

• Identificar, a partir dos resultados deanálises físico-químicas do óleo isolante, ostransformadores que poderão ter seus óleos,readitivados;

• Realizar readitivação, em laboratório,referente a dois óleos em uso selecionados naetapa anterior;

• Realizar envelhecimento acelerado, emlaboratório, dos dois óleos pré selecionados seme com readitivação;

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• Realizar envelhecimento acelerado, emlaboratório, de um óleo mineral isolante novocom e sem aditivação;

• Avaliar os resultados obtidos na faselaboratório;

• Realizar readitivação, em campo, noóleo do dois transformadores pré selecionados;

• Realizar acompanhamento de desem-penho dos óleos readitivados em uso,por meio de análises físico-químicas;

A adoção da sistemática de readitivação deóleos em uso retardará a intervenção no trans-formador para regeneração ou substituição doóleo, minimizando custos de manutenção.

Espera-se como resultados deste projeto :• Melhoria do desempenho dos trans-

formadores em uso, em função da preservaçãodo sistema de isolamento óleo/papel; e

• Melhoria da relação custo/benefício naatividade de manutenção envolvida.

Linha de pesquisa: Pesquisa EstratégicaEntidade Executora: Instituto de Tecnologiapara o Desenvolvimento - LACTECCusto Total: R$ 141.052,00Coordenador da equipe de P&D: MSc Roseli T.de Almeida Maftoum

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Centrais Elétricas Matogrossenses S.A – CEMAT

Título do projeto: Desenvolvimento eValidação de Metodologia para Levan-tamento Automatizado dos Índices DIC,FIC, DEC, e FEC Amostral no Âmbitoda CEMAT S.A.

O projeto visa desenvolver e disponibilizaruma metodologia, para a CEMAT, na sua pri-meira fase – 1999, para a geração dos indicado-res DIC/FIC de forma automatizada, permitindoa validação do método de monitoração automa-tizado do fornecimento de energia elétrica aosconsumidores relacionados, através do envioautomático dos dados sobre as interrupções deenergia naqueles consumidores e ramais dedistribuição de energia elétrica, para uma cen-tral de monitoração, utilizando sistema de aqui-sição do Sistema ARGOS da ANEEL, e nasegunda fase – 2000, o desenvolvimento, apli-cação e validação de metodologia para geraçãodos indicadores DEC/FEC Amostral.

Os dados serão coletados de forma indivi-dualizada nos consumidores selecionados, nabaixa tensão, sistematizados na forma de valo-res e índices estatísticos relativos a Duração eInterrupção por Consumidor (DIC) e Freqüênciade Interrupção por Consumidor (FIC), paraavaliação pela CEMAT, utilizando a base ins-talada do Sistema ARGOS da ANEEL. O Sis-tema de Monitoração é composto pelos seguin-tes itens:

• Até 250 (duzentos e cinqüenta) unidadesde monitoramento, sensoriamento e transmissãotrifásico para instalação interna ou em poste deentrada de serviço do consumidor;e

• Estação de Recepção, com comunicaçãoentre a ANEEL e a CEMAT.

Ao final do projeto serão produzidos um re-latório de validação da metodologia, com espe-cificação do projeto piloto, metodologia detratamento de dados estatísticos; software daestação de recepção (central de monitoração);software de comunicação entre a concessionáriae a ANEEL e a formatação e emissão de relató-rios de supervisão do sistema piloto (primeirafase – 1999), além do desenvolvimento, aplica-ção e validação da metodologia Amostral dosindicadores DEC/FEC (segunda fase – 2000).

Linha de pesquisa: Pesquisa EstratégicaEntidade Executora: LACTECCusto Total: R$ 157.000,00

Título do projeto: Diagnóstico, Análisee Indicadores Energéticos da Qualidadede Energia Elétrica em Redes de Distri-buição Compactas Comparadas às Re-des Convencionais

O projeto prevê a substituição de 1 (um)alimentador pertencente à subestação do BarroDuro, em Cuiabá (alimentador 16), totalizando4 Km de extensão.

O alimentador 16 irá atender uma carga es-pecial passando por vários bairros, onde fatorestais como: árvores na rede e vandalismo podemocasionar desligamento do alimentador.

Levando em consideração os aspectos su-pracitados, este trabalho tem como proposta aanálise e a investigação dos seguintes indicado-res:

• Levantar os índices de DEC, FEC,TMA no alimentador com os cabos protegidos ecompará-los com os índices dos cabos conven-cionais;

• Analisar as possíveis diminuições dasquedas de tensão, devido às perdas RI2 e àsvariações das indutâncias e capacitâncias darede;

• Levantar os aspectos de segurançaquanto à manutenção nos cabos protegidos emrelação aos cabos convencionais;

• Levantar os aspectos construtivos dasredes compactas em relação às redes conven-cionais;

• Analisar os aspectos ambientais da redecompacta; e

• Implementar um software para análisecomparativa dos parâmetros da rede compactacom a convencional.

Linha de pesquisa: Pesquisa EstratégicaEntidade Executora: NIEPE/UFMTCusto Total: R$ 166.155,00

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Empresa Bandeirante de Energia S.A – EBE

Título do projeto: Perdas de EnergiaElétrica

Este trabalho visa estabelecer um modelo emetodologia para a avaliação e o cálculo siste-mático das perdas totais, perdas técnicas e per-das comerciais de energia elétrica no SistemaElétrico da Empresa Bandeirante de EnergiaS.A.

A metodologia proposta considera, em umaprimeira etapa, localizar, medir e quantificar,por meio de medições e de cálculos, as perdasde energia. Serão realizados testes em equipa-mentos e materiais para determinação das per-das definindo-se, previamente, o universo a serobservado e o plano amostral.

Será desenvolvido um modelo equivalentepara representação, simulação e cálculo dasperdas de energia no sistema elétrico.

O desenvolvimento e obtenção dos dados deperdas diretamente a partir de medições amos-trais na rede elétrica e em seus componentes(processo empírico) e, em etapa posterior, for-mula-se um modelo matemático de cálculo que,por extrapolação, resulte na representação dasperdas de energia técnica na Empresa. Estametodologia proposta deverá aproximar oscálculos teóricos atualmente existentes, porémestimativos, ao que realmente acontece em umsistema de distribuição.

Linha de pesquisa: Pesquisa EstratégicaEntidade Executora: EBE/MACKENZIECusto Total: R$ 335.040,00Coordenador da equipe de P&D: José AdolfoCipoli

Título do projeto: Conversor de Proto-colo RDI para IEC 60870-5-101

A proliferação de protocolos de comunica-ção de dados adotados pelos fabricantes deequipamentos voltados à automação de sistemaselétricos, faz com que as concessionárias en-frentem sérios problemas de integração.

Pesquisas tem sido realizadas por organiza-ções tais como EPRI e IEEE, no sentido de criarpadrões de protocolos de comunicação de dadosque sejam abertos, sem restringir a funcionali-dade requerida para operação do sistema elétri-co.

Dentre os padrões criados, o IEC 60870-5oferece um conjunto de soluções enfocando asvárias necessidades do processo. Em particular,

o documento IEC 60870-5-101 estabelece umpadrão para funções de supervisão e controlepara equipamentos geograficamente distribuí-dos. Esse padrão é suportado pelos principaisfabricantes do setor elétrico, inclusive desoftware SCADA.

A empresa Bandeirante de Energia (EBE)dispõe de um conjunto de Unidades TerminaisRemotas (UTR) instaladas principalmente emsubestações da Baixada Santista, que promovema supervisão e controle remoto da rede elétrica,comunicando-se com o Sistema de Comando eControle (SCC) através de enlaces de rádiotroncalizado desenvolvidos pela Ericsson. Essesistema oferece um protocolo de comunicaçãode dados proprietário da Ericsson, denominadoRDI, dificultando a sua integração como osoftware SCADA do SCC, que foi adquirido daCEGELEC e é aderente ao protocolo IEC60870-5-101.

O objetivo da EBE é de pesquisar e imple-mentar uma solução para integração desses doissistemas. Para tanto, será efetuado um trabalhode mapeamento das funcionalidades do proto-colo RDI no IEC 60870-5-101, e desenvolvidoum programa computacional para conversãoentre os protocolos. Na sua versão final, esseprograma será portado para placa de hardwaremicroprocessado a fim de montar um protótipode um aparelho dedicado que possa ser poste-riormente multiplicado pela EBE e instalado emcampo.

Linha de pesquisa: Pesquisa EstratégicaEntidade Executora: USPCusto Total: R$ 244.600,00Coordenador da equipe de P&D: José AntonioJardini

Título do projeto: Sistema de Proteçãopara Faltas de Alta Impedância

As faltas de alta impedância caracterizam-sepor apresentarem correntes muito baixas, namaioria das vezes não detectadas pela proteçãoconvencional de sobrecorrente. O rompimento equeda ao solo do condutor energizado se cons-titui na falta de alta impedância mais freqüente epreocupante, dado os riscos a que são expostasvidas humanas e a possibilidade de ocorrênciasde incêndios.

O projeto visa desenvolver um sistema deproteção para detecção e localização de faltas dealta impedância provocadas pelo rompimento decondutores no alimentador primário de distri-

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buição. O projeto pretende dar continuidade aum trabalho de pesquisa desenvolvido no Cen-tro de Excelência em Distribuição - CED quepropôs um sistema de proteção baseado nomonitoramento do desequilíbrio da tensão aolongo do alimentador.

O sistema completo é constituído pelos se-guintes componentes:

• Sensores de desequilíbrio de tensãoinstalados ao longo do alimentador;

• Canal de comunicação que transmite ainformação dos sensores até a SE ou o COD; e

• Software, denominado HIGH_Z, o qualrecebe, via canal de comunicação, a informaçãotransmitida pelos sensores e é responsável pelainterface homem-máquina.

Ao término do projeto pretende-se disponi-bilizar à Empresa Bandeirantes um protótipo dosistema de proteção para faltas de alta impedân-cia instalado em um alimentador de distribuiçãoa ser indicado pela empresa.

Linha de pesquisa: Pesquisa EstratégicaEntidade Executora: USPCusto Total: R$ 171.200,00Coordenador da equipe de P&D: EduardoCesar Senger

Título do projeto: Curva de Perda deVida de Transformadores

A Bandeirante utiliza, atualmente, no Ge-renciamento dos seus Transformadores de Dis-tribuição a função KVAS, que é baseada emtecnologia desenvolvida na década de 70, e quenão leva em conta a tipologia de curva de cargadiária dos consumidores, as quais são alicerça-das nos hábitos de consumo de cada tipo deconsumidor: residencial, comercial e industrial.A metodologia do KVAS não utiliza as curvasde perdas de vida de transformadores em funçãoda temperatura dos enrolamentos (ANSI;PECO, Montsinger, NBR 5416, etc.). Do ex-posto acima pode-se depreender que a metodo-logia do KVAS, a qual classifica os transforma-dores em subcarregado, ideal, sobrecarregado ecom necessidade urgente de remanejamentomerece um tratamento mais científico, que é oobjetivo desta proposta. É proposto, neste pro-jeto, o desenvolvimento de nova metodologia degerenciamento dos transformadores de distri-buição, considerando-se:

• Critérios e cálculos econômicos para ogerenciamento da expectativa de vida passada efutura dos transformadores; e

• Gerenciamento do Transformador com oprocedimento das curvas de perda de vida, emvez da função kVAS, a qual não dá indicaçãoprecisa de expectativa de vida

Linha de pesquisa: Pesquisa EstratégicaEntidade Executora: USPCusto Total: R$ 232.800,00Coordenador da equipe de P&D: José AntonioJardini

Título do Projeto: Planejamento de Su-bestações e Sistemas de Distribuição.

O projeto tem por objetivo estabelecer me-todologias para o planejamento da operação eexpansão em sistemas de distribuição de energiaelétrica da EBE – Empresa Bandeirante deEnergia. As metodologias serão implementadasa partir do desenvolvimento de software quepossibilitará visualização gráfica da rede e defi-nição de configurações de rede otimizadas paraatenderem objetivos previamente fixados.

A partir da base de dados da empresa, cominformações da topologia da rede em sistemageo-referenciado e de faturamento, será desen-volvida uma base de dados para estudos deplanejamento em regiões delimitadas eletrica-mente por área de atendimento de subestaçõesde distribuição.

Para o planejamento da operação, serão des-envolvidas ferramentas para:

• Estabelecimento da demanda por pata-mares e por centro de carga a partir de dados defaturamento e medições;

• Análise do desempenho da rede;• Redução das perdas através de reconfi-

guração da rede por manobras de chaves; e• Locação de suporte reativo;Para o planejamento da expansão da rede,

com horizonte de médio prazo (5 anos), deverãoser desenvolvidas ferramentas para:

• Avaliação do mercado espacial de regi-ão delimitada a partir do mercado global;

• Diagnóstico da rede para anos futuros eestabelecimento de áreas carentes de reforços;

• Proposição de alternativas de reforçosna rede através de ferramentas gráficas; e

• Seleção dos reforços para atendimentodos critérios técnicos através de técnicas deotimização e definição do plano de obras e cro-nograma de desembolsos.

Linha de pesquisa: Pesquisa EstratégicaEntidade Executora: USPCusto Total: R$ 239.520,00Coordenador da equipe de P&D: Nelson Ka-gan

P&D - Ciclo 1999 11

Título do projeto: Qualidade de EnergiaElétrica

O projeto em pauta tem como objetivo ad-quirir conhecimento e desenvolver metodologi-as e processos para solucionar as questões daqualidade de energia que interfiram no consu-midor e/ou no Sistema de Potência da EmpresaBandeirante de Energia S/A. Realizar-se-á umdiagnóstico amostral no sistema elétrico no quetange ao tema de Qualidade de Energia, paragerar critérios e procedimentos para as medi-ções dos indicadores de Qualidade e uma pro-posta de critérios de mitigação dos agentescausadores da redução da Qualidade de Energia.

O objetivo deste projeto é também resolverparte dos problemas de Qualidade de Energiaque forem identificados no decorrer dos traba-lhos. Os projetos específicos de mitigação dosagentes perturbadores detectados deverão serobjetos deste trabalhos.

A finalização do projeto em pauta deverá ge-rar os seguintes resultados:

• Instalação sistemática de equipamentospara medição;

• Relatório sobre metodologia, modelosde critérios e procedimentos para medição nosconsumidores, e no Sistema Elétrico;

• Avaliação das medições; e• Relatório de critérios e de possíveis so-

luções para a melhoria de Qualidade de Energia.

Linha de pesquisa: Pesquisa EstratégicaEntidade Executora: MACKENZIECusto Total: R$ 291.280,00Coordenador da equipe de P&D: Prof. Dr JoséErnani

Título do Projeto: Sistema especialistapara Engenharia de Manutenção

Este projeto é uma continuação do ProjetoMonitoramento de Equipamentos de Estações,que vem sendo desenvolvido em parceria com aCESP, EPTE, CPFL, IEE-USP, desde 1996. Naprimeira etapa foi estudada e analisada a im-plantação de um sistema de aquisição de dadosem tempo real, visando detectar as condições defuncionamento de transformadores e disjuntorese gerar informações que auxiliariam a progra-mação das respectivas manutenções.

Este projeto visa diagnosticar o desempe-nho, necessidades reais de manutenção prediti-va, preventiva e corretiva, buscando minimizara indisponibilidade e maximizar a vida útil detransformadores e disjuntores, numa primeiraetapa, e demais equipamentos primários dasubestação, numa segunda etapa, e demais equi-

pamentos primários da Estação, numa etapacomplementar.

Para este projeto são esperados os seguintesresultados:

• Sistema especialista de diagnóstico emtempo real de equipamentos de subestaçõesimplantado na Empresa BANDEIRANTE deEnergia S.A. ;

• Análise do sistema de diagnóstico dedescargas parciais para transformadores;

• Domínio da especificação e implantaçãode sistemas de monitoramentos de equipamen-tos de ETD's;

• Racionalização dos custos de manuten-ção, ampliação da vida útil de equipamentosmelhor programação de investimentos em equi-pamentos para reparos;

• Redução do número de desligamentospara nossos consumidores; e

• Domínio do emprego de técnicas de in-teligência artificial para programação de manu-tenção preventiva de equipamentos.

Linha de pesquisa: Pesquisa EstratégicaEntidade Executora: MACKENZIECusto Total: R$ 323.148,00Coordenador da equipe de P&D: Gervásio Luizde Castro Neto

Título do Projeto: Telemetria Aplicadaa Contingência da Operação

Este projeto se justifica devido a necessida-de de conhecer em tempo real o comportamentodas grandezas elétricas no sistema quando daagregação de novas cargas. O mesmo será utili-zado pela subtransmissão para visualizar e agili-zar tomadas de decisão quanto à configuraçãodo esquema operativo do sistema.

Serão utilizados as grandezas elétricas e dia-grama unifilar já existentes como base de dadospara implementação da pesquisa.

Com a obtenção dos dados (grandezas elé-tricas) em tempo real, faremos a simulaçãointegrando-os ao diagrama unifilar.

A partir do término da pesquisa e da utiliza-ção integral do seu produto, espera-se uma re-dução nos tempos de análise do fluxo de carga.

Linha de pesquisa: Pesquisa EstratégicaEntidade Executora: USPCusto Total: R$ 103.464,00

P&D - Ciclo 1999 12

Companhia Energética do Rio Grande do Norte - COSERN

Título do Projeto : Sistema Inteligentede Processamento de Alarmes

Esta proposta visa implantar característicasinovadoras no Centro de Operação da COSERNatravés da utilização dos paradigmas de Inteli-gência Artificial no seu Sistema de Tratamentode Alarmes.

O CEPEL desenvolveu uma análise compa-rativa sobre a aplicação de algumas técnicas deInteligência Artificial (Redes Neurais, LógicaFuzzy, Sistemas Especialistas) em Processa-mento de Alarmes. Estas técnicas foram aplica-das a um modelo simplificado de usina elétrica,onde se pode identificar as vantagens e desvan-tagens de cada uma delas. A partir dos resulta-dos deste estudo, concluiu-se que cada uma dastécnicas apresenta características desejáveispara um sistema de potência, e dependendo dosistema elétrico alvo, uma técnica poderá sermais eficiente que as outras.

O objetivo do Sistema Inteligente é gerar umdiagnóstico da falha, isto é, identificar o distúr-bio que originou um determinado conjunto dealarmes e fornecer uma possível localização domesmo.

Portanto este trabalho tem por objetivo esta-belecer as condições técnicas e comerciais paraos seguintes serviços a serem prestados para aCOSERN:• Análise da Viabilidade da Aplicação doSistema Inteligente de Tratamento de Alarmespara o COS da COSERN; e• Desenvolvimento de um Sistema Inteli-gente de Tratamento de Alarmes integrado aoSistema Aberto de Gerenciamento de Energia -SAGE, nas instalações do Centro de Operação eInformação do Sistema - COI da COSERN, emNatal.

Resumindo espera-se para este projeto; umsistema que possibilite, uma vez implantado, amaior segurança na tomada de decisão de medi-das corretivas; Redução de custos de restabele-cimento da rede e Introdução de ferramenta parafacilitar o treinamento de novos operadores.

Linha de pesquisa: Pesquisa EstratégicaEntidade Executora: CEPELCusto Total: R$ 459.8652,00Coordenador da equipe de P&D: Victor Navar-ro Araújo Lemos da Silva

Título do Projeto : Sistema Especialistapara Recomposição do COI da CO-SERN

A COSERN tem, ao longo destes anos, pro-curado evoluir os sistemas de supervisão e con-trole, atualmente em uso pela empresa, parauma arquitetura moderna objetivando atenderaos requisitos de qualidade e produtividade daempresa. Dentro deste escopo, a COSERN estáutilizando o produto SAGE - Sistema Aberto deGerenciamento de Energia, desenvolvido peloCEPEL, para telecomandar suas subestações apartir de seu COI - Centro de Operação e In-formação do Sistema.

Esta estratégia embora diminua os custosoperacionais, aumenta a responsabilidade dosoperadores na complexidade do sistema opera-do. Torna-se assim essencial auxiliar o operadorna tarefa de sistema quando da ocorrência deperturbações parciais ou totais

Portanto, o presente projeto objetiva desen-volver um sistema capaz de auxiliar o operadordo COI da COSERN na tarefa de recompor osistema COSERN, normalizando as operaçõesde uma ou mais subestações após desligamentos(black-out) ou parciais (perturbações localiza-das), reintegrando-as ao sistema, e diminuindo otempo total de paralisação do fornecimento deenergia aos consumidores, de forma eficiente esegura.

Linha de pesquisa: Pesquisa EstratégicaEntidade Executora: CEPELCusto Total: R$ 378.342,00Coordenador da equipe de P&D: MarceloBaptista de Martino

P&D - Ciclo 1999 13

Empresa Energética de Mato Grosso do Sul- ENERSUL

Título do Projeto: Implantação de Geo-processamento

Atualmente o mapeamento e cadastramentodas redes da ENERSUL é realizado de maneirapraticamente artesanal, por meio de equipa-mentos ultrapassados e de poucos recursos in-formacionais. Frente a essas dificuldades, aagilidade e confiabilidade das informaçõesprestadas com base no cadastro atual são rele-vantemente prejudicadas.

Com a implementação de um Sistema de In-formações Geográficas (SIG), pretende-se abrirum leque de novos negócios e possibilidades deusos, promover uma revolução da cultura emgeoprocessamento e dotar os níveis operacional,gerencial e estratégico, de um sistema de altatecnologia que possibilite ações ágeis e quevenham influenciar, inclusive, o processo detomada de decisões.

Portanto o projeto prevê o desenvolvimentoe a implantação paralela de um sistema de ma-peamento e cadastro totalmente georeferencia-do, capaz de fornecer uma base de dados cen-tralizada, onde todas as áreas interessadas terãoacesso imediato, compartilhado e fácil paraconsultar e atualizar as informações inerentes assuas funções, proporcionando desta forma,agilidade na atualização e manutenção da basede dados.

Linha de pesquisa: Pesquisa EstratégicaEntidade Executora: ENERSUL / ESCELSA /UNIDERPCusto Total: R$ 1.150.000,00

P&D - Ciclo 1999 14

Companhia Energética de Minas Gerais - CEMIG

Título do Projeto: Aplicação de Tecno-logias de Monitoramento em TempoReal para Aumentar a Capacidade deTransmissão em LT´S Aéreas

Este projeto aplica-se às linhas aéreas detransmissão e é baseado no monitoramento dealgumas condições físicas do cabo como, porexemplo, temperatura do cabo, tensão mecânicae altura cabo-solo. As principais variáveis am-bientais, tais como, velocidade do vento e tem-peratura ambiente são também monitoradas emtempo real, para aferição dos modelos de cál-culo utilizados pelos programas de análise decarregamento elétrico.

A partir do monitoramento em tempo realdas condições de operações de LTs aéreas, ob-jetivando o monitoramento da altura cabo-solo,aplicam-se procedimentos para aumentar ocarregamento em função das condições ambi-entais favoráveis ao mesmo. Deste modo, como monitoramento, além de ofertar mais energia,agrega-se confiabilidade e segurança às condi-ções de operação, otimizando os investimentosna recapacitação e possibilitando priorizar ouadiantar os investimentos no sistema elétrico daCEMIG.

O conhecimento da condição de operação deuma linha aérea é fator de competitividade nofornecimento de energia elétrica, uma vez que omonitoramento do sistema traz informações quesubsidiam o desenvolvimento de novas tecnolo-gias em projeto, operação e manutenção dosistema elétrico da CEMIG.

Serão adquiridos os sistemas de monitora-mento em tempo real disponíveis comercial-mente no mercado mundial e um sistema emfase de desenvolvimento, para verificar qualsistema melhor se adapta às condições operati-vas do sistema de transmissão da CEMIG oupara quais aplicações os sistemas são viáveiseconomicamente.

Linha de pesquisa: Pesquisa EstratégicaEntidade Executora: CEMIGCusto Total: R$ 440.000,00Coordenador da equipe de P&D: Carlos Ale-xandre M. Nascimento - DPC/TN

Título do Projeto: Linhas de PotênciaNatural Elevada - LPNE

A proposta de transmissão de energia elétri-ca em alta tensão utilizando-se linhas aéreascom potência natural elevada é uma inovaçãoconceitual fundamentada em conhecimentos

científicos e técnicas já bastante consolidadasnas atividades de planejamento , projeto, cons-trução e operação de linhas tradicionais.

O salto tecnológico dos pesquisadores russosfoi libertar-se da tradicional distribuição circulardo subcondutores nas fases e buscar uma com-binação adequada com os espaçamentos entrefases determinando aumentos expressivos nacapacidade de transmissão da LT.

A utilização dessa técnica pode viabilizar oprojeto de linhas de transmissão com acrésci-mos na potência natural , que podem superar odobro do valor de linhas tradicionais.

Linha de pesquisa: Pesquisa EstratégicaEntidade Executora: CEPELCusto Total: R$ 127.000,00

Título do Projeto: Estudo de Viabilida-de de produção de Hidrogênio Eletrolí-tico Utilizando Energia Secundária eseu Uso como Vetor Energético

O hidrogênio com alto grau de pureza podeser produzido via dissociação eletrolítica daágua em seus componentes primários conformea equação H2O → H2 + ½ O2, usando-se paratanto um eletrolisador e energia elétrica. Esteseletrolisadores podem ser adquiridos no merca-do internacional ou fabricados no país, atravésde tecnologias desenvolvidas na UNICAMP.Pretende-se estudar e desenvolver na CEMIG,em conjunto com a Unicamp a produção dehidrogênio eletrolítico a partir da energia tidacomo excedente.

O projeto se divide em duas etapas: Numaprimeira etapa estudo acadêmico básico sobreprodução de hidrogênio eletrolítico e sua utili-zação como vetor energético e/ou insumo quí-mico, seu armazenamento e como energia mo-triz (veículos a hidrogênio). Contempla estaprimeira etapa um estudo de viabilidade dautilização de energia excedente ou não do sis-tema Sul/Sudeste, levando em conta o aplaina-mento da curva de carga do mesmo.

A segunda etapa visa a implantação de umaunidade experimental, isto é, aquisição de equi-pamentos, montagem, monitoração, armazena-mento e uso do hidrogênio como vetor energéti-co. É importante ressaltar que a segunda etapasomente será concretizada caso a primeira sina-lize como viável a produção do hidrogênio viaeletrólise.

São metas e benefícios deste projeto:• Conhecimento do processo de produção dehidrogênio eletrolítico e seu armazenamento;

P&D - Ciclo 1999 15

• Avaliação da viabilidade técnica e econô-mica da produção;• Utilização de hidrogênio como vetor ener-gético, assim como propulsor motriz (veículos ahidrogênio);• Comercialização de energia via venda dehidrogênio como insumo químico;• Agregar valor a energia excedente; e• Contribuição de veículos movidos a hidro-gênio para qualidade do ar nas vias urbanas.

Linha de pesquisa: Pesquisa EstratégicaEntidade Executora: UNICAMPCusto Total: R$ 31.920,00

Título do Projeto: Utilização de Ligasde Alumínio Termo Resistente em LT´s

Liga de Alumínio Termo Resistente (TAL) éuma liga desenvolvida pela FURUKAWA cujascaracterísticas de recozimento e fluência em altatemperatura foram significativamente melhora-das em relação ao alumínio 1350. Um condutorliga TAL pode ser utilizado em regime contínuode trabalho em temperatura de até 150oC, semque haja deterioração das características mecâ-nicas como tração, alongamento e dureza. Oscondutores hoje utilizados de Al1350, a tempe-ratura máxima em regime contínuo de trabalhoé de 90oC. Hoje utilizamos uma LT experimen-tal com esta liga e em virtude de alguns resulta-dos já positivos gostaríamos de aplicar em umaLT real.

Portanto este projeto visa construir e recapa-citar novas LTs, propondo os seguintes benefí-cios:• Maior capacidade de transmissão de energiaelétrica uma vez que a temperatura de operaçãodo cabo de liga termorresistente é mais elevadoque o cabo tradicional;• Possibilidade de construir uma LT comaumento na capacidade de transporte em até50% em relação as linhas tradicionais, comaproximadamente o mesmo custo de constru-ção; e• Cabo de liga TAL com a mesma capacidadede corrente que um cabo tradicional de liga Al1350, a área da secção transversal é reduzida deaproximadamente 50%, o que representa umaredução no diâmetro externo de 20 a 30%, acar-retando redução dos custos das estruturas eacessórios.

Linha de pesquisa: Pesquisa EstratégicaEntidade Executora: CEMIGCusto Total: R$ 180.900,00Coordenador da equipe de P&D: Edino B.Giudice Filho - ER/LT e DPC/TN

Título do Projeto: Cálculo das PerdasTécnicas em Alimentadores

A CEMIG calcula as perdas técnicas nas re-des de distribuição utilizando método estatísticopara estratificar e definir alimentadores típicos,que incorporam as características dos seus com-ponentes, tais como: condutores, transformado-res, equipamentos, ramais e medidores; a partirdos alimentadores típicos são calculadas analiti-camente, as perdas técnicas de cada componen-te. Em áreas onde está instalado o sistema degerenciamento de rede, são também obtidos osvalores de perdas através dos programas aplica-tivos. Atualmente o nível de perdas na distri-buição é de 9,5%, sendo que cerca de 55% destevalor ocorre na tensão primária, e o restante notransformador e na baixa tensão.

No caso das perdas comerciais cujo valoratual é de cerca de 1,2%, são obtidas por dife-rença entre as perdas totais e as perdas técnicas.

Neste projeto, será escolhido 1 alimentadortípico, para instalar medições no tronco, ramaise transformadores e, através das medições defaturamento, obter as perdas pela diferençaentre a energia que entra e a faturada.

Portanto pretende-se com o projeto definirpadrões de perdas técnicas em alimentadores e aelaboração de uma metodologia básica de avali-ação dos resultados, para implantação em outrosalimentadores do sistema elétrico da CEMIG,quando recomendado do ponto de vista técnico-econômico.

Linha de pesquisa: Eficiência EnergéticaEntidade Executora: CEMIGCusto Total: R$ 147.067,00Coordenador da equipe de P&D: Nelson W. B.Simões

Título do Projeto: Otimização de Auto-matização de Bancos de Capacitores emDerivação

Hoje os bancos de capacitores são manobra-dos por controle de tensão. Propõe-se imple-mentar outras funções de controle tais como:por corrente, fator de potência e tempo, visandoreduzir perdas no sistema com a correção dereativo de forma otimizada e oferecendo umamaior flexibilidade operativa aos bancos decapacitores em derivação.

Este projeto abrange todas as subestações dosistema CEMIG.

Linha de pesquisa: Eficiência EnergéticaEntidade Executora: CEMIGCusto Total: R$ 50.000,00

P&D - Ciclo 1999 16

Coordenador da equipe de P&D: EduardoNunes e Carvalho

Título do Projeto: Avaliação de Desem-penho de Equipamentos Eletrorurais

Diversas máquinas e equipamentos são utili-zadas em processos de produção, transformaçãoe conservação de produtos agropecuários. Amaioria destas máquinas e equipamentos são, noentanto, lançadas no mercado sem informaçõesmuito claras sobre potências requeridas e condi-ções gerais ou específicas de funcionamento.Ao adquirirem tais equipamentos os consumido-res rurais adquirem também motores elétricospara acioná-los, e, por desconhecimento, faltaou imprecisão das indicações dos fabricantes, oque se observa e se constata na prática, é que háuma forte tendência ao superdimensionamentodesses conjuntos (motores e equipamentos).

Não existe de um modo geral, uma organi-zação para orientar Pesquisas e Desenvolvi-mento nas fábricas de equipamentos eletroruraisno Brasil, e no momento, um forte impulso énecessário para tornar o setor agrícola eficientesob o ponto de vista energético.

O que se espera desse projeto é que os re-sultados das avaliações efetuadas sejam utiliza-das na melhoria de tais máquinas e equipamen-tos eletrorurais e que sirvam também comobalizadores para um amplo programa de eti-quetagem destas máquinas e equipamentos.

Linha de pesquisa: Eficiência EnergéticaEntidade Executora: Universidade Federal deViçosa - UFVCusto Total: R$ 45.900,00Coordenador da equipe de P&D: RonaldoFlora Coelho

P&D - Ciclo 1999 17

Companhia de Eletricidade do Estado da Bahia – COELBA

Título do Projeto: Medição ON-LINEdo Rendimento de um Motor de Indu-ção Trifásico

O projeto de pesquisa de medição “ON LI-NE” do rendimento de um motor de induçãotrifásico prevê a montagem de uma bancadamoderna de ensaio de motores de indução debaixa potência com sistema de aquisição dedados baseado em um PC e o desenvolvimentode um método de medição do rendimento (ME-DREND) de motores de indução trifásicos (Mli)em operação através de estimativas da velocida-de e conjugado obtidas a partir das tensões ecorrentes de linha do motor..

Portanto o objetivo deste projeto é desen-volver métodos que forneçam resultados preci-sos e adequados para a medição do rendimentode motores de indução em operação no campo,com vistas a avaliar o desempenho dos sistemasde acionamentos elétricos à freqüência variável

Estima-se a existência de um grande poten-cial de economia de energia elétrica em siste-mas de acionamentos elétricos nas industrias danossa região, potencial este que deve ser apro-veitado através da modernização tecnológica euso racional de equipamentos e sistemas.

Linha de pesquisa: Eficiência EnergéticaEntidade Executora: UFBACusto Total: R$ 33.175,00Coordenador da equipe de P&D: Prof. AntônioL. Aguiar

P&D - Ciclo 1999 18

Eletricidade Serviços S.A – ELEKTRO

Título do Projeto: Controle de Cupinsem Postes de Madeira

Este projeto visa a identificação das espéciese formulação final dos métodos de controle decupins em postes de madeira nas regiões demaior incidência. Dentre eles o método de con-trole Bioracional de cupins em postes de madei-ra, através do uso de semioquímicos.

Este método proporcionará uma redução degastos com manutenção dos postes e ressarci-mento de terceiros com um menor impactoambiental. Tendo como produtos os seguintesitens:

• Isolamento de voláteis;• Isolamento de produtos naturais bioati-

vos;• Síntese de compostos bioativos; e• Bioensaios no laboratório.

Linha de pesquisa: Pesquisa EstratégicaEntidade Executora: UFSCar- São Carlos /UNESP- Rio ClaroCusto Total: R$ 128.692,00

Título do Projeto : Pesquisa da Ativida-de das Descargas Atmosféricas na Áreade Concessão da Elektro

Historicamente, cerca de 30% das interrup-ções que ocorrem nas redes aéreas primárias dedistribuição de energia elétrica da Elektro sãoatribuídas à ação das descargas atmosféricas.

A Elektro, em conjunto com as demais con-cessionárias de São Paulo investiram recursosem pesquisa junto ao CED- Centro de Excelên-cia de Distribuição de Energia Elétrica. paraconhecer melhor a fenomenologia das descargasatmosféricas. Como resultado dessa pesquisa,obteve-se o comportamento esperado para asredes aéreas primárias, com o uso de pára-raiosinstalados em uma ou três fases e o uso de cabo-guarda por cima ou por baixo das fases, emfunção de uma variedade de parâmetros tanto darede quanto da região (resistividade do solo).

No entanto, pela incerteza dos dados daagressividade das descargas atmosféricas nanossa área de concessão, principalmente no quese refere a densidade de descargas para a terra eo nível dessas descargas, não tem sido possívelse adotar soluções localizadas, em função daagressividade presente na região de aplicação.

Uma vez conhecida a densidade de descar-gas para a terra e o nível dessas descargas, na

região onde esta situada a rede ou onde se pre-tende instalar uma rede, é possível se estimarcom uma precisão muito maior a quantidade dedescargas que podem incidir nessa rede por ano(descargas diretas), e também o número detensões esperada de amplitude significativa nelainduzida em decorrência de descargas atmosfé-ricas em suas proximidades, sendo assim possí-vel projetar melhor suas proteções para que assuporte.

A proposta deste projeto , portanto, contem-pla a construção pela Elektro de mais 2 estaçõesde detecção de descargas atmosféricas, no Esta-do de São Paulo, que se incorporariam ao con-sórcio existente entre as entidades citadas acimae contempla ainda, trabalhos de pesquisa doINPE, no sentido de municiar a Elektro de sis-temas que nos permitam tratar e utilizar os da-dos a serem obtidos nestas estações e nas exis-tentes de forma que possam ser utilizadosadequadamente pela nossa engenharia.

Linha de pesquisa: Pesquisa EstratégicaEntidade Executora: INPECusto Total: R$ 317.080,00

Título do Projeto: Surtos na Rede Se-cundária —Str 003 (Projeto Cooperati-vo ELEKTRO/CPFL)

Os surtos provocados por descargas atmos-féricas são geralmente considerados os princi-pais causadores de perturbações em sistemas dedistribuição. Por essa razão o entendimento docomportamento dessas sobretensões é determi-nante para a seleção da escolha da proteção riaisadequada, a fim de reduzir o número de inter-rupções de fornecimento de energia elétrica aum nível aceitável.

Visando equacionar esse problema, a partirde 1991 a então CESP, juntamente com a Ele-tropaulo e CPFL através do CED- Centro deExcelência em Distribuição de Energia Elétricacomeçaram a estudar esse assunto.

Para tanto foram constituídos os se-guintes grupos de estudos:• STR 001 “Desempenho de redes primárias —modelo reduzido”Esse projeto teve por objetivo estudar, atravésde modelo em escala reduzida, os principaismétodos de proteção de linhas de distribuiçãorurais face as descargas atmosféricas indiretas,considerando aspectos técnicos e econômicos ebuscando a melhor alternativa, através das res-pectivas relação de custo/beneficio .

P&D - Ciclo 1999 19

• STR 002 Surtos em linhas de distribuiçãoEsse projeto foi dividido em duas etapas distin-tas:- Na primeira foram analisadas as tensões indu-zidas em linhas urbanas primárias devido àocorrência de descargas atmosféricas em suasproximidades. Os estudos teóricos e experi-mentais realizados forneceram importantessubsídios para a escolha das alternativas deproteção das linhas e para a definição de critéri-os de instalação de pára-raios em transformado-res.- Na Segunda etapa, concluída em março de1998, foram analisados os diversos tipos desurtos na rede secundária, associados a descar-gas atmosféricas, que podem estar submetidosos clientes das empresas de energia elétrica. Oprincipal produto dessa etapa foi a obtenção deinformações da intensidade e da freqüência deocorrência desses surtos.

A seqüência do trabalho, que está sendodesenvolvida através do projeto STR 003 —‘Surtos na rede secundária’, contempla a defini-ção das características dos dispositivos de pro-teção e a elaboração de critérios de utilização detais dispositivos.

O principal produto deste projeto, diz res-peito: a definição do tipo de dispositivo de pro-teção contra sobretensões a serem utilizados nasinstalações de baixa tensão, requisitos de ensai-os destes dispositivos, bem como critério deaplicação em função das particularidades dospadrões de rede secundária da Elektro.

Linha de pesquisa: Pesquisa EstratégicaEntidade Executora: USPCusto Total: R$ 213.577,00

Título do Projeto: Estudo da Confiabili-dade para Carga do Sistema de Sub-transmissão da ELEKTRO por meio doDesenvolvimento de um Modelo De-terminístico da Possibilidade de Falhasem Transformadores.

Este projeto visa investigar a confiabilidadepara carga de transformadores de potência,determinando o estado de confiabilidade dessesequipamentos e sua influência no estabeleci-mento de novos parâmetros para racionalizaçãoda exploração do sistema elétrico de subtrans-missão da Elektro.

Será avaliada a possibilidade de falhas asso-ciadas ao nível de manutenção e de carrega-mento em contingências, com base na análise dedados e em parâmetros dos transformadores depotência em razão das características do sistemada Elektro.

Essas informações servirão de ponto de par-tida para o desenvolvimento de um modelodeterminístico de possibilidade de falhas. Omodelo incorporará parâmetros de avaliação donível de confiabilidade dos equipamentos ins-talados no sistema da Elektro para operaçãonormal e, principalmente, em contingências,substituindo o atual modelo estatístico utilizadono Brasil com vantagens de ganho técnico-econômico em escala.

O modelo determinístico proposto não levaem consideração o histórico de falhas para esta-belecer probabilidade de falhas futuras. Este,porém, baseia-se no estudo, na avaliação e nadeterminação de condições propícias a falhasincipientes. A partir deste estudo, modela-se ouniverso de falhas que de fato deverão aconte-cer. No passo seguinte, será desenvolvido umsoftware, que disponibilizará informações paradiagnósticos otimizados a serem feitos pelamanutenção.

Os produtos deste projeto são:• Sistematização do dimensionamento dapotência disponível para contingências do sis-tema;• Racionalização da utilização da capacidadeinstalada em estações em operação normal e emcontingências;• Avaliação das principais causas do fim daconfiabilidade operativa de transformadores porenvelhecimento ou desgaste prematuro;• Estabelecimento dos parâmetros determi-nantes do nível de carregamento dos transfor-madores de potência em razão das característi-cas sistêmicas da Elektro;• Otimização no gerenciamento de ativos; e• Incremento no uso da capacidade instalada.

Linha de pesquisa: Pesquisa EstratégicaEntidade Executora: Bassetto & MakCusto Total: R$ 436.137,00Coordenador da equipe de P&D: Dr. ArmandoBassetto Filho

P&D - Ciclo 1999 20

Eletropaulo Metropolitana - Eletricidade de São Paulo S.A.

Título do Projeto: Desenvolvimento eImplantação de Protótipo de LinhaSubtransmissão Compacta para Tensãode 88/138 kV

Este projeto visa estabelecer um novo pa-drão para linhas de transmissão que necessite deuma faixa de domínio mais estreita que o padrãoconvencional através do desenvolvimento eimplantação de protótipo de uma linha de 1.8km, com novo padrão compacto de uma linhade subtransmissão com 2x636 mcm por fase,isolada para 138 kV, utilizando postes em con-creto com isoladores Line-post.

Com os resultados alcançados será desen-volvido um novo padrão de linha de subtrans-missão 88/138 kV compacta para ser utilizadoem vias públicas, evitando-se a necessidade deaquisição de faixa de transmissão e ou linhassubterrâneas e minimizando-se a desapropriaçãode áreas para instalação de novas linhas emzonas urbanas. Além disso deverã ser avaliadasas dificuldades construtivas, de manutenção ereforma deste novo padrão.

O projeto da estrutura da rede compactadeve buscar a alternativa mais otimizada deocupação de espaço, preservando a segurançaoperativa e as condições favoráveis de constru-ção e manutenção da rede.

Este projeto abrange um trecho da linha Sul-Bandeirantes, a ser construído para avaliação donovo padrão.

Linha de pesquisa: Pesquisa EstratégicaEntidade Executora: Eletropaulo MetropolitanaCusto Total: R$ 757.130,00Coordenador da equipe de P&D: Júlio CésarRamos Lopes

Título do Projeto: Metodologia paraOtimização de Perdas Técnicas deEnergia

Este projeto visa desenvolver uma metodo-logia de cálculo das perdas técnicas no sistemaelétrico da Eletropaulo Metropolitana. Serãorealizadas medições de energia em uma subes-tação e ao longo de circuitos de distribuiçãopara validação da metodologia, destacando osseguintes produtos:• Diagnóstico inicial das perdas técnicas;• Principais causas das perdas técnicas;• Desenvolvimento de software para cálculodas perdas técnicas;• Realização medições em campo para valida-ção da metodologia; e

• Plano de ação de médio e longo prazo paraotimização das perdas técnicas com cálculo daenergia conservada.

Linha de pesquisa: Eficiência EnergéticaEntidade Executora:USPCusto Total: R$ 322.320.00Coordenador da equipe de P&D: AntonioManoel de Almeida

Título do Projeto: Sistema Automatiza-do de Localização de Faltas em RedesPrimárias

Este projeto pretende contribuir para a loca-lização das faltas ao longo do alimentador pri-mário de distribuição visando subsidiar a opera-ção da distribuição, através do desenvolvimentode um sistema automatizado para localização doponto de ocorrência da falta em alimentadoresprimários de distribuição.

O sistema é baseado em um aplicativo, exe-cutado no COD que recebe, via oscilógrafosinstalados na subestação, informações sobre ossinais de pré e pós falta das tensões e correntedo alimentador. Além dos registros da oscilo-grafia, o sistema utiliza informações armazena-das em base de dados, sobre a topologia e osparâmetros elétricos do alimentador.

Linha de pesquisa: Pesquisa EstratégicaEntidade Executora: USPCusto Total: R$ 247.920,00

Título do Projeto: Sistema de Informa-ções Meteorológicas para Apoio a En-genharia e Operação da distribuição

Este projeto tem como objetivo uma análisedas informações históricas de temperatura, chu-va, ventos e trovoadas, visando através da com-paração com a previsão meteorológica periódicasubsidiar as estratégias de atendimento às ocor-rências da operação da distribuição, tendo emvista a redução do tempo médio de atendimento.Também é desejável, prover a área de engenha-ria de informações que permitam avaliar o de-sempenho dos materiais e equipamentos insta-lados nas redes de distribuição, sob condiçõesmeteorológicas adversas.

Portanto deve-se otimizar a utilização dasturmas de prontidão da operação e subsidiarestudos de engenharia, para a melhoria daperformace dos sistemas elétricos, quandode condições atmosféricas adversas.

P&D - Ciclo 1999 21

Linha de pesquisa: Pesquisa EstratégicaEntidade Executora: USPCusto Total: R$ 451 .200,00

Título do Projeto: Telemedição de Con-sumidores de Grande Porte

Este projeto visa desenvolver um sistema deteleleitura de medidores de energia elétrica e deprocessamento das informações capaz de seradequado, pelo próprio usuário aos diversostipos de medidores disponíveis no mercado e àconstante evolução da legislação tarifária ouseja desenvolver um produto que possa serutilizado para automação de processo de leiturade medidores, totalmente aberto à concessioná-ria, tornando-a auto-suficiente, para utilizarmedidores de fabricantes distintos e para ade-quar a aplicação às diversas necessidades, alémdo faturamento e adequação à legislação.

Neste projeto será implantada, com 2 tiposde medidores, a teleleitura em 20 medidores,instalados nos 20 maiores consumidores, junta-mente com o sistema de processamento dosdados para faturamento, reduzindo, ao mínimo anecessidade de intervenção humana no processode faturamento. Esta é a primeira etapa, durantea qual serão testados e avaliados os desempe-nhos dos equipamentos, assim como implantadoo centro de medição. Na segunda etapa, deverãoser implantados mais 180 pontos de telemedi-ção.

Linha de pesquisa: Pesquisa EstratégicaEntidade Executora: Eletropaulo Metropolita-naCusto Total: R$ 304.000,00Coordenador da equipe de P&D: Robim Rob-son Framil

Título do Projeto: Mapeamento de Fe-nômenos Transitórios no Sistema Elé-trico

Este projeto visa preparar uma base de dadossobre ocorrência de fenômenos transitóriosinternos e externos ao sistema elétrico da Ele-tropaulo Metropolitana, visando definir parâ-metros de avaliação e controle, através de:• Instalação de medição para monitoramento daqualidade da energia nas fronteiras de supri-mento; e• Montagem de laboratório móvel para efetuarmedições de fenômenos relativos à qualidade deenergia em diversos pontos do sistema elétricodas Eletropaulo Metropolitana.

A metodologia básica a ser empregada nodesenvolvimento do projeto, compreenderá oestabelecimento dos fenômenos e indicadores

de qualidade a serem tratados. Os seguintesfenômenos deverão ser incluídos e priorizados:

1- Variações do tensão de curta e longaduração (depressões e saliências de tensão);

2- Desequilíbrios de tensão;3- Harmônicas;4- Flutuações de tensão;5- Transitórios de manobra de alta fre-

quência.Serão levantadas as causas e efeitos dos fe-

nômenos a serem estudados, de forma a caracte-rizar os fenômenos em estudo e assim subsidiaros procedimentos de medição, avaliação e con-trole dos mesmos, bem como estabelecer osrespectivos indicadores de qualidade.

Serão estabelecidos os protocolos de medi-ção dos fenômenos, baseado em referênciasinternacionais, na disponibilidade dos fenôme-nos nacionais e no prazo e orçamento do pre-sente projeto.

Serão definidos os critérios de seleção dasredes e dos pontos de medição.

Quanto ao critério básico para a seleção, dasrede típicas, neste primeiro estágio, o mesmoserá o de encontrar aquela que melhor repre-sente o conjunto de redes, para cada tipo defenômeno a ser medido. No que se refere aospontos de medição, também os mesmos deverãoser escolhidos considerando o fenômeno a sermedido. No entanto, é importante ter em mentea importância de contemplar em um mesmoalimentador primário, pontos de medição tantona média como na baixa tensão, com vistas averificar a propagação e atenuação do fenôme-no.

Cada conjunto de resultados deverá ser de-talhadamente analisado, procurando-se validar arespectiva medição, quer seja através da compa-ração com índices típicos, quer seja através desimulações digitais com o ATP. Como resulta-dos, pretende-se obter um diagnóstico da situa-ção da rede frente a estes fenômenos e , destaforma, subsidiar o estabelecimento de metodo-logias de avaliação dos mesmos , bem como aproposição de índices típicos

Linha de pesquisa: Pesquisa EstratégicaEntidade Executora: USPCusto Total: R$ 1.617.750,00Coordenador da equipe de P&D: Nelson Ka-gan

P&D - Ciclo 1999 22

Companhia Paulista de Força e Luz – CPFL

Título do Projeto: Surtos na Rede Se-cundária–Str003 (Projeto CooperativoELEKTRO/CPFL)

Este projeto visa o desenvolvimento de umametodologia para a elaboração de recomenda-ções técnicas relativas à proteção de redes se-cundárias de distribuição contra descargas at-mosféricas.

Tem-se como produtos deste trabalho, re-comendações técnicas para os requisitos míni-mos a serem atendidos pelos dispositivos deproteção e o estabelecimento de critérios parasua utilização.

Linha de pesquisa: Pesquisa EstratégicaEntidade Executora: USPCusto Total: R$ 64.178,00Coordenador da equipe de P&D: AlexandrePiantini

Título do Projeto: Diagnóstico de En-saios e de Caracterização dos PrincipaisMateriais Poliméricos para Uso nasRedes Aéreas de Distribuição

Este projeto visa o desenvolvimento de umtrabalho que aponte as principais característicase limitações de materiais poliméricos, bemcomo a realização de treinamento para quetécnicos da CPFL possam elaborar corretamenteos procedimentos de instalação e os requisitosmínimos para aquisição.

Tem-se para este projeto os seguintes pro-dutos:• Levantamento bibliográfico sobre os prin-cipais materiais poliméricos disponíveis nomercado;• Estado da arte sobre suas utilizações nasredes de distribuição ;• Realização de ensaios comparativos entremateriais; e• Fixação de parâmetros para especificaçãovisando a aquisição, com estabelecimento derequisitos físicos e elétricos.

Linha de pesquisa: Pesquisa EstratégicaEntidade Executora: USPCusto Total: R$ 17.418,00Coordenador da equipe de P&D: Emílio En-gelstein Nachvalger

Título do Projeto: Projeto Integrado deQualidade de Energia - Normalização,Medição e Tarifação - Estabelecimentode Protocolo e Monitoração

Este projeto visa o desenvolvimento de umtrabalho contemplando distúrbios semi-permanentes de conteúdo harmônico e assime-tria, e fenômenos de flutuações momentâneas detensão (SAGS e SWELLS).

Tem-se como produto deste trabalho a ob-tenção de um protocolo de medição da qualida-de de tensão, aplicável pelas agências regulado-ras em um mercado aberto de energia elétrica.

Linha de pesquisa: Pesquisa EstratégicaEntidade Executora: USPCusto Total: R$ 72.877,00Coordenador da equipe de P&D: Adnei Melgesde Andrade

Título do Projeto: Projeto Integrado deQualidade de Energia - Normalização,Medição e Tarifação: Apoio à Secreta-ria de Energia do Estado de São Paulo -SEE/ Apuração e Avaliação da Quali-dade de Energia

Este projeto visa o desenvolvimento de es-tudos dos distúrbios relativos à forma de onda,incluindo conteúdo harmônico, interrupções decurta duração, desequilíbrios de tensão, "sags" e"swells", variações de tensão de longa duração evariações de freqüência

Tem-se para este projeto os seguintes pro-dutos:

• Estudos técnicos com sugestão de for-mas de apuração e controle de fenômenos dequalidade (desequilíbrios, "sags", "swells",variações de tensão e distorções harmôni-cas).Além de formas de medição das perturba-ções de onda de tensão; e

• Processo de avaliação das perdas técni-cas.

Linha de pesquisa: Pesquisa EstratégicaEntidade Executora: USPCusto Total: R$ 40.157,00Coordenador da equipe de P&D: Nelson Ka-gan

P&D - Ciclo 1999 23

Título do Projeto: Projeto Integrado deQualidade de Energia - Normalização,Medição e Tarifação - Tarifação e Me-dição de Sistemas Distorcidos

Este projeto visa a análise da estrutura tarifá-ria brasileira perante o expressivo aumento dosdistúrbios semi-permanentes na onda de tensãofornecida aos clientes (harmônicos e assimetri-as).

Tem-se para este projeto os seguintes pro-dutos:

• Resultados das simulações em labora-tório sobre desempenho de medidores em siste-mas elétricos distorcidos e análises dos impac-tos da tarifação proposta no mercado, que per-mitirão a avaliação pelas concessionárias doscustos operacionais das potências não ativas emsistemas elétricos distorcidos,

• O desempenho dos medidores utiliza-dos para o faturamento de energia.

Linha de pesquisa: Pesquisa EstratégicaEntidade Executora: USPCusto Total: R$ 35.695,00Coordenador da equipe de P&D: Sérgio LúcioSalomon Cabral

Título do Projeto: Planejamento, Otimi-zação e o Impacto da Conexão dos Ger-dores Independentes no Sistema Elétri-co de Distribuição

Este projeto visa o desenvolvimento de umsistema de planejamento otimizado de redes dedistribuição, tendo como fatores relacionadoscom a incerteza, com apresentação de respostasrápidas e completas, fundamentando adequada-mente quais as prioridades de compra de ener-gia de cogeradores pelas empresas.

Tem-se como produto deste projeto, ferra-mentas que permitirão que empresas efetuemuma análise prévia do comportamento e conse-quências da ligação de geradores independentesno sistema de distribuição, motivadas pelasrecentes modificações na legislação sobre aobrigatoriedade de compra de energia de coge-radores.

Linha de pesquisa: Pesquisa EstratégicaEntidade Executora: USPCusto Total: R$ 49.766,00Coordenador da equipe de P&D: Manuel LuisBorges Campos

Título do Projeto: Modernização doSistema de Distribuição de Energia noCampus da Cidade Universitária Ar-mando Salles Oliveira - C.U.A.S.O.

Este projeto visa a implantação de um siste-ma moderno de distribuição de energia, comaplicações de soluções e técnicas que vêm sen-do adotadas no mundo, incluindo materiaismodernos, praticamente imunes às descargasatmosféricas.

Tem-se para este projeto os seguintes pro-dutos: Obtenção de conhecimentos das técnicasde projeto de sistemas de distribuição enterrada,criação de um laboratório dentro do campus daUSP que possibilitará a monitoração e avaliaçãodas redes enterradas, e obtenção de ferramentasque possibilitarão reduzir os custos de imple-mentação de redes enterradas e também os cus-tos de manutenção

Linha de pesquisa: Pesquisa EstratégicaEntidade Executora: USPCusto Total: R$ 26.740,00Coordenador da equipe de P&D: Carlos Amé-rico de Andrade

*Título do Projeto: Desenvolvimento deum sistema computacional para deter-minação dos Perfis de Campos Elétricose Magnéticos Gerados por Subestaçõese Linhas de Transmissão

Este projeto visa o desenvolvimento de umsistema computacional para determinar os perfisde campos elétricos e magnéticos em subesta-ções e linhas de transmissão para prever e pro-jetar sistemas (linhas de transmissão e subesta-ções) com índice de interferência eletromagné-tica dentro de limites estabelecidos por normase calcular os níveis de exposição para públicoem geral quando solicitado por órgãos ambien-tais e poder concedente.

São produtos deste projeto um programacomputacional e respectiva documentação alémdo relatório técnico sobre efeitos de camposeletromagnéticos sobre seres vivos visando omapeamento de campos eletromagnéticos, isto éperfis de campo e valores máximos no interiorda subestação e nas áreas de circulação de pú-blico.

A metodologia deste trabalho inclui o cál-culo de campos elétricos e magnéticos em cor-rente alternada, trifásico, levando em conta osarranjos e configurações típicas de subestações

P&D - Ciclo 1999 24

e linhas de transmissão como desenvolvimentodo modelo.

Linha de pesquisa: Pesquisa EstratégicaEntidade Executora: CEPELCusto Total: R$ 41.000,00*Participação da empresa: R$ 28.000,00

Título do projeto: Sistema Especialistapara Apoio à Engenharia de Manuten-ção

Este projeto é uma continuação do projetoMonitoramento de Equipamentos de Subesta-ções, que vem sendo desenvolvido em parceriacom a CESP, ELETROPAULO E IEE-USP,desde 1996. Na primeira etapa foi estudada eanalisada a implantação de um sistema de aqui-sição de dados em tempo real, visando detectaras condições de funcionamento de transforma-dores e disjuntores e gerar informações queauxiliariam a programação das respectivas ma-nutenções.

Portanto o presente projeto, numa primeiraetapa, objetiva diagnosticar o desempenho,necessidades reais de manutenção preditiva,preventiva e corretiva, buscando minimizar aindisponibilidade e maximizar a vida útil detransformadores e disjuntores e demais equipa-mentos primários da subestação, numa etapacomplementar.

São resultados deste projeto :• Sistema especialista de diagnóstico emtempo real de equipamentos de subestaçõesimplantado na CPFL;• Análise do sistema de diagnóstico de des-cargas parciais para transformadores;• Domínio da especificação e implantação desistemas de monitoramentos de equipamentosde SE's;• Racionalização dos custos de manutenção,ampliação da vida útil de equipamentos e me-lhor programação de investimentos em equipa-mentos para reparos;• Redução do número de desligamentos paranossos consumidores; e• Domínio do emprego de técnicas de inteli-gência artificial para programação de manuten-ção preditiva e preventiva de equipamentos.

Linha de pesquisa: Pesquisa EstratégicaEntidade Executora: USPCusto Total: R$ 246.000,00

Título do projeto: Desempenho de Li-nhas de Transmissão que Utilizam Pára-Raios ZnO

Este projeto visa desenvolver uma metodo-logia e ferramentas computacionais para cálculode desempenho de linhas de transmissão quevenham a utilizar pára-raios tipo ZnO. Esteprojeto deve ser desenvolvido com verificaçãoprática de uma linha de transmissão típica daCPFL.

Para isto a sua metodologia inclui o cálculode sobretensões, modelagem dos elementos quecompõem o fenômeno transitório, tais comolinhas de transmissão, torres, sistemas de ater-ramento, pára-raios e o próprio fenômeno dadescarga atmosférica e, finalmente, o cálculo dodesempenho em função do arranjo da linha detransmissão

Portanto são resultados deste projeto a de-terminação do desempenho de linhas de trans-missão com definição da quantidade de pára-raios ZnO a serem utilizados por linhas detransmissão e os melhores arranjos das mesmascom este equipamento, de maneira a obter umdesempenho otimizado.

Linha de pesquisa: Pesquisa EstratégicaEntidade Executora: USPCusto Total: R$ 118.570,00

Título do Projeto: Reconfiguração daRede de Distribuição Primária para Mí-nimas Perdas Técnicas

Este projeto visa o desenvolvimento de umametodologia para redução de perdas em redes dedistribuição de energia elétrica, utilizando pro-grama computacional para reconfiguração darede de mínimas perdas.

A redução das perdas técnicas no sistema dedistribuição podem ser obtidas pela instalação decapacitores, recondutoramento, aumento do nívelde tensão ou ainda pela reconfiguração da rede.Do ponto de vista econômico, a reconfiguraçãoda rede mostra-se um método atrativo. Enquantoque a instalação de capacitores, recondutora-mento e a elevação do nível de tensão necessitamde investimentos no sistema de distribuição. Areconfiguração da rede usa os equipamentosexistentes, oferecendo um meio dinâmico daminimização das perdas técnicas na rede dedistribuição.

A configuração da rede de distribuição pri-mária é alterada através da abertura e fechamentode chaves. O número de configurações possíveiscresce exponencialmente com o número dechaves existentes para manobra, em redes reais

P&D - Ciclo 1999 25

pode chegar na ordem de milhões de configura-ções diferentes. A obtenção da configuração derede com mínimas perdas entre todas as configu-rações possíveis caracteriza um problema com-binatório. Soluções aproximadas para este pro-blema podem ser obtidas por procedimentoscomputacionais que utilizam heurísticas.

Neste projeto, procedimentos de busca, quecombinam técnicas de otimização em redes comestratégias de busca da área da inteligênciaartificial, são utilizados para obter a soluçãoótima do problema de reconfiguração da rede,isto é, a configuração de rede com mínimasperdas técnicas.

Linha de pesquisa: Pesquisa EstratégicaEntidade Executora: CPFLCusto Total: R$ 190.000,00Coordenador da equipe de P&D: Celso Cave-llucci

Título do Projeto:Sistema de Gerencia-mento da Operação – SGO

O Projeto SGO tem por objetivo dar conti-nuidade ao processo de modernização dos cen-tros de supervisão e controle da CPFL, dotando-os de ferramentas inovadoras de auxílio natomada de decisão, tornando os processos ope-rativos mais seguros e ágeis, trazendo, comoconsequência, melhorias na qualidade do forne-cimento de energia.

Este projeto envolvendo a parceria CPFL eUNICAMP dá continuidade a um programa quevem sendo realizado há 8 anos. Os produtos jádesenvolvidos e em funcionamento nos centrosde controle da empresa, apresentam várias ca-racterísticas inovadoras fomentadas pelas pecu-liaridades do sistema elétrico da CPFL.

Assim, é preciso encontrar soluções viáveisa problemas ainda não resolvidos de formaconsistente tais como: controle de fluxo ativoem sistemas malhados; previsão de carga horá-ria, em tempo real, até uma semana à frente poralimentador; levando em consideração os novospreceitos da regulamentação do setor elétriconacional. Cabe ressaltar ainda que, como sub-produto dos aplicativos desenvolvidos nessaparceria de P&D, a CPFL implantou um Simu-lador de Manobras que utiliza dados em temporeal e o mesmo ambiente computacional do dia-a-dia do operador do sistema, sendo esta umaferramenta de grande utilidade nos centros decontrole e atualmente, o único que realmentefunciona no país e que serve de referência paraas demais empresas do setor.

Linha de pesquisa: Pesquisa EstratégicaEntidade Executora: UNICAMP

Custo Total: R$ 893.500,00Coordenador da equipe de P&D: Alcir Monti-celli

Título do Projeto: Modernização doSDDT — Sistema Digital Distribuídode Telecontrole

Este projeto visa o desenvolvimento de umanova base tecnológica para suporte à operaçãodos sistemas de transmissão e distribuição deenergia elétrica da Empresa, consistindo de umsistema com arquitetura distribuída de micro-computadores e Workstations para implantaçãodas funções SCADA (Supervisory Control andData Aquisition), EMS (Energy ManagementSystem) e DMS (Distribution ManagementSystem).

Pretende-se, com esse desenvolvimento, ofe-recer à Empresa uma renovação dos seus siste-mas de supervisão e controle com base nos maismodernos recursos tecnológicos disponíveis nomercado mundial, com base nas seguintes pre-missas:

• Oferecer à Empresa uma opção de mo-dernização dos seus Centros de Supervisão eControle que permita uma migração paulatinados sistemas;

• Garantia de integração entre os Centrosde Operação e os demais sistemas de suporte àengenharia, projeto, manutenção e apoio à ope-ração;

• Atendimento das demandas de moder-nização das ferramentas de operação (interfacesgráficas, mapas georeferenciados, bancos dedados relacionais, etc.) a custos competitivos;

• Garantia dos atuais níveis de disponi-bilidade e confiabilidade dos sistemas da CPFL;

• Ampliação do leque de clientes dossistemas de automação através do atendimentodas demandas reprimidas por informações cor-porativas;

• Desenvolvimento de sistemas real-mente abertos, com a adoção de padrões demercado e mecanismos de garantia de conecti-vidade, expansibilidade e modularidade;

• Redução do custo global da soluçãoatravés da adoção de padrões de hardware debaixo custo; e

• Garantia de homogeneidade da soluçãotecnológica entre Centros - ganhos de escala apartir do compartilhamento de soluções de des-envolvimento e integração.

Linha de pesquisa: Pesquisa EstratégicaEntidade Executora: CPFLCusto Total: R$ 538.600,00

P&D - Ciclo 1999 26

Título do Projeto: Implantação de Fer-ramenta para Previsão de Carregamentoe Disponibilização de Potências Libera-das em Tempo-Real para Transforma-dores de Força

Este projeto visa implantar uma ferramentacomputacional que possa auxiliar no planeja-mento da operação em dois aspectos:• subsidiando o operador com informaçõesconfiáveis de carregamento futuro de curtaduração;• viabilizando o controle de carregamentomanual ou automático de um transformador portemperatura.

Esta ferramenta estabelece um conjunto deregras para orientação dos operadores do CODpara eventuais redespachos de carga quando daocorrência de contingências pré-definidas queimpliquem sobrecargas, reduzindo-se significa-tivamente o corte de cargas.

São resultados esperados neste projeto:• Domínio do emprego de técnicas de Inteli-gência Artificial (Redes Neurais) para previsãode carga de curta duração;• Conhecimento e experiência na implanta-ção de automação local em SEs para disponibi-lização de potências de trafos quando de sobre-cargas;• Conhecimento e possibilidade de criarferramentas para avaliação em tempo real dorisco de falha de transformadores e análise devida remanescente;• Protótipo implantado realizando a funçãoproposta em tempo-real; e• Ampliação do fator de utilizaão dos trans-formadores da SE em questão

Linha de pesquisa: Pesquisa EstratégicaEntidade Executora: CPFL e USPCusto Total: R$ 311.000,00Coordenador da equipe de P&D: José AntonioJardini

P&D - Ciclo 1999 27

Companhia Energética do Ceará – COELCE

Título do Projeto: Localizador de Falhasem Linhas de Transmissão

O projeto consiste em coletar as informaçõesdos sensores dos indicadores da falta e acoplar aum rádio Trunking ou VHF, que transmitirá ainformação de atuação dos indicadores de falta.O Centro de Operação, através do sistema derádio, Trunking ou VHF, receberá a informaçãode atuação do sensor do indicador de falta e apartir desta informação localizará automatica-mente e sinalizará no referido centro de opera-ção o trecho defeituoso da linha de transmissão.

A característica inovadora consiste nodesenvolvimento de uma interface, não exis-tente no mercado, para acoplar o indicador defalta ao rádio transmissor. Este desenvolvimentoque, em princípio, parece simples, envolvedesafios tecnológicos que vão do sistema dealimentação para transmissão até a interface deacoplamento.

São resultados deste projeto:• Redução do tempo de indisponibilidade daLT afetada;• Informação da ocorrência ao despacho deCarga em tempo real;• Identificação remota do trecho da LT afeta-da; e• Dispensa de utilização de sensores acopla-dos diretamente na LT, proporcionando maiorsegurança operacional.

Linha de pesquisa: Pesquisa EstratégicaEntidade Executora: CEPELCusto Total: R$ 115.100,00

Título do Projeto: Identificação dosNíveis de Qualidade de Energia no Sis-tema Elétrico da COELCE

O projeto consiste em realizar pesquisa deindicadores e parâmetros que melhor represen-tem os níveis de qualidade de energia entregueaos nossos clientes. Atualmente não existe pa-drão de indicadores de níveis de qualidade deenergia que reflita as ocorrências de curta dura-ção no sistema elétrico. Após determinação dosparâmetros, serão especificados, adquiridos einstalados monitores para coleta dos dados eemissão sistemática dos relatórios.

A característica inovadora consiste em pes-quisar e desenvolver padrões para o acompa-nhamento sistemático dos níveis de qualidadede energia. Referidos padrões devem contem-plar ocorrências de curta duração, bem comoperturbações por harmônicas que afetem os

processos industriais.

Linha de pesquisa: Pesquisa EstratégicaEntidade Executora: CEPELCusto Total: R$ 134.400,00

Título do Projeto: Fusível Termo Vácuode Ampla Ação no Setor Elétrico

Os recursos financeiros que as empresasconcessionárias de energia elétrica despendemcom problemas de danos e perdas causados porcurto-circuito nos sistemas de distribuição deenergia elétrica são bastante relevantes e imen-suráveis quando levado em conta o lucro ces-sante tanto da Concessionária, como de seusclientes.

Neste projeto é proposta a concepção de umnovo fusível que dá ampla melhoria à proteçãodo sistema elétrico, contribuindo para diminui-ção de perdas técnicas, eliminando custos deperdas de materiais com plena vida útil, comotambém minimizando acidentes com terceiros,causados por rompimentos de cabos energiza-dos sobre o solo, resultantes de curtos circuitos.

Estes fusíveis, em princípio, não apresenta-rão restrições de sua aplicação e custos adicio-nais de instalação, em tese possibilitarão a per-feita coordenação de fusível vs. fusível a valoresimediatamente vizinhos, ou seja, todos são pre-ferenciais. A nova técnica, não disponível nomercado, possibilitaria configuração de fusíveiscom qualquer valor de corrente, desde 0,25A,sendo portanto, recomendados para proteção detodos conjuntos de cabos e equipamentos insta-lados nos sistemas elétricos contra danos térmi-cos e dinâmicos, resultantes de curto circuito.

A nova técnica de abertura dos circuitosdar-se-ia por um meio de desconexão e não pelaatual técnica de liquefação do metal com baixoponto de fusão, usado por outras composiçõesde fusíveis, este facultaria também a eliminaçãodo surgimento do arco elétrico em circuitos queestes sejam indesejados.

Linha de pesquisa: Pesquisa EstratégicaEntidade Executora: COELCECusto Total: R$ 109.337,00

Título Do Projeto: Corta Circuito Reli-gador Temporizado – CCRT

O projeto consiste no desenvolvimento deum equipamento Corta Circuito ReligadorTemporizado - CCRT. Estima-se uma utilizaçãode 100 (cem) conjuntos de religadores, per-

P&D - Ciclo 1999 28

fazendo um total de 300 (trezentos) equipa-mentos a serem utilizados em área piloto comgrande incidência de defeitos, a ser escolhidapelos órgãos de Operação e Manutenção daCOELCE à época da implantação do projeto. Éimprescindível a instalação de um número signi-ficativo de ramais em distintas áreas com fato-res de influência diversos.

O CCRT é um equipamento que envolveráuma inovação tecnológica na área de distribui-ção de energia, e está aliado ao baixo custo deinvestimento quando comparado aos equipa-mentos com dispositivo de religamentos exis-tentes hoje no mercado. Além disso, o CortaCircuito Religador Temporizado é intercambiá-vel com o sistema de chaves fusíveis base tipoA em operação no sistema, não havendo a ne-cessidade da inclusão de outros materiais para aimplantação do projeto.

São resultados esperados deste projeto:• Significativa redução do número de deslo-camentos para atendimentos, principalmente emárea rural;• Redução do número de reclamações dosclientes;• Melhoria do conceito da Empresa junto aosclientes;• Melhoria no desempenho dos índices ope-rativos do sistema ( DEC e FEC);• Aumento no faturamento da Empresa emdecorrência de uma maior continuidade no for-necimento de energia elétrica aos clientes;• Baixo custo de instalação do equipamento;• Baixo custo de aquisição em relação aosequipamentos com dispositivo de religamentosexistentes em operação; e• Longa durabilidade, pois utilizará materiaisanticorrosivos (não ferrosos) podendo ser utili-zados em orla marítima ( a confirmar após en-saios de laboratório).

Linha de pesquisa: Pesquisa EstratégicaEntidade Executora: COELCECusto Total: R$ 199.740,00