Há cerca de sete anos, o engenheiro Mario Augusto Caetano dos Santos, da Divisão de Engenharia de Manutenção Elétrica da Itaipu, vem conduzindo, em parceria com os profissionais da Divisão de Laboratórios e do Parque Tecnológico Itaipu (PTI-BR), um processo de aprimoramento da aplicação de técnicas de manutenção preditiva, tais como termografia infravermelha, detecção de descargas parciais e análise de operação de disjuntores de alta tensão, aplicadas especialmente em equipamentos da Casa de Força e Subestação Margem Direita.

Apresentação de artigo técnico no SNPTEE. Foto: arquivo pessoal.

A ideia é melhorar continuamente a capacidade de detecção precoce de modos de falha, por meio de prospecção, estudos, aquisição de instrumentos, treinamentos e implantação de rotinas periódicas de aplicação das técnicas mencionadas. "Estas técnicas, que já estão disponíveis no mercado, ganharam uma abordagem diferenciada dentro da Itaipu. Algumas destas abordagens e aplicações são inéditas", diz o engenheiro.

Mario Augusto Caetano dos Santos explica que um dos principais ganhos obtidos foi a identificação de anomalias incipientes em equipamentos de alta tensão, alguns dos quais estavam em final de vida útil. “Isso nos permitiu priorizar as ações de substituição dos equipamentos, direcionando inclusive nossos recursos orçamentários para as aquisições necessárias”, diz.

E complementa: “Outro ganho que vislumbramos mais à frente é a otimização dos recursos humanos de manutenção, direcionando-os para ações mais efetivas dentro de nossos planos de manutenção periódica. Como consequência, obtém-se maior disponibilidade dos sistemas onde estes equipamentos estão instalados”.

Há 12 anos na Itaipu, Santos tem especialização em gerência de manutenção pela Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR) e Regulação e Comercialização de Energia Elétrica pela Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ), com mestrado em Desenvolvimento de Tecnologia pelo Lactec (Instituto de Tecnologia para o Desenvolvimento).

Segundo ele, o investimento em ciência é essencial numa empresa como Itaipu. “A pesquisa científica e estudos associados são fundamentais para a melhoria contínua dos processos que conduzimos dentro da Superintendência de Manutenção”, diz o engenheiro.

“É a partir disso que deixamos de fazer apenas o ‘feijão com arroz’ e avançamos na ampliação de nossa capacidade de antecipar-nos aos problemas e falhas. As pesquisas e estudos que desenvolvemos na Superintendência de Manutenção têm sido amplamente divulgados em congressos, seminários e periódicos em nível nacional e internacional, o que tem nos conferido reconhecimento como uma empresa que está na vanguarda do desenvolvimento tecnológico”, conclui.

O que são as técnicas preditivas

Santos explica que a termografia infravermelha, apesar de ser uma técnica bem conhecida e já utilizada em Itaipu há algumas décadas, precisava de maior aplicabilidade e efetividade. “Assim, por exemplo, com o desenvolvimento do sistema SDPR (Sistema de Diagnóstico de Para-Raios, fruto de pesquisa de mestrado de Mario Augusto Caetano dos Santos), além de criarmos uma instrução de inspeção específica para estes equipamentos, passando a análise de qualitativa para quantitativa, estamos avançando com a aplicação de processamento digital das imagens térmicas para detecção e extração automática das temperaturas dos para-raios, com expressivos ganhos de tempo no diagnóstico.”

As descargas parciais (DP) são um fenômeno elétrico que pode ocorrer em sistemas isolantes de equipamentos, especialmente em alta tensão, tendo por consequência a degradação destes sistemas ao longo do tempo, levando finalmente à falha completa.

O Laboratório da Superintendência de Manutenção fazia a detecção de DP com bastante acurácia, mas por meio de métodos que demandavam intervenções individualizadas, o que inviabilizava uma aplicação em larga escala.

Com o intuito de agilizar a detecção deste fenômeno, a Manutenção prospectou um novo método chamado radiométrico, no qual um veículo equipado com antenas e hardware de processamento de sinais capta as ondas eletromagnéticas em alta frequência (UHF) emitidas pelas descargas, o que permite identificar a origem (equipamento afetado) e a intensidade relativa.

O equipamento de radiometria foi adquirido em 2018 (sendo o primeiro deste gênero na América Latina) e, desde então, apresentou resultados consistentes, com detecções que levaram à substituição temporânea de equipamentos de alta tensão, evitando-se falhas catastróficas.

A análise de operação de disjuntores de alta tensão foi outra iniciativa da Manutenção no sentido de aprimorar o diagnóstico destes importantes equipamentos. Até então, como é comum na maioria das empresas de energia elétrica, eram medidos basicamente os tempos de abertura e fechamento, bem como o valor de resistência dos contatos principais.

O problema é que essa abordagem era insuficiente para detecção precoce de diversos modos de falha importantes, especialmente àqueles de origem mecânica, que são majoritários em disjuntores. A partir da prospecção e estudo de novas técnicas, foram adquiridos instrumentos chamados de "analisadores de disjuntores", os quais são capazes de aquisitar também o movimento mecânico dos contatos do disjuntor, permitindo avaliar não apenas tempos, mas também velocidades, sobrecursos e amortecimentos das manobras.

Em especial, tem-se ainda a possibilidade de avaliar o desgaste dos contatos de arco dos disjuntores através da medição de resistência dinâmica.