fabio cavaliere -_tecnologias_para_redução_de_perdas_não-técnicas

Centro de Pesquisas de Energia Elétrica - Cepel Seminário Internacional Sobre Perdas em Sistemas de Distribuição| Agosto 2010

Centro de Pesquisas de Energia Elétrica

Fabio Cavaliere e José Eduardo Alves Jr.

Departamento de Linhas e Estações

Tecnologias para redução de perdas

não-técnicas


Agenda

• Origem das perdas

• Diferentes abordagens para as

tecnologias

• Desenvolvimentos do Cepel

– Medição Centralizada

– Medidor de 800 A;

– Transformadores auto-monitorados

• Conclusões


Origem das Perdas

• Consumidores

– Irregularidades na medição

– Conexão direta à rede de distribuição

• Concessionárias

– Procedimentos internos equivocados

– Base de dados inadequadas

– Desconhecimento das fontes de perdas


Diferentes abordagens

• Tecnologias

– Equipamentos

– TI (ferramentas computacionais)

– Sistemas de telecomunicação

• Smart-grid

– Aumento do monitoramento e controle das

redes de distribuição e sistemas de medição

– Sistemas de comunicações provendo

informações em tempo real

– Canal de comunicação com o consumidor


Tecnologias

• Redução de perdas

– Inteligência nos sistemas e equipamentos

• Centros de medição

• Balanço energético

• Data-mining

• Detecção de violação de invólucros

• Detecção de falta de tensão indevida

• Corrente de neutro, corrente inversa

• Incorporar inteligência nos transformadores de

instrumentos


Tecnologias

• Redução de perdas (cont.)

– Blindagem das redes e da medição

• Rede DAT (Ampla)

• Externalização da medição

• Medição de 800 A

Uso externoInstalação em campo


Centro de controle

da concessionária

kWh

TCCI

Medição Centralizada

Unidade de Medição

Fase A Unidade

Consumidora Monofásica

Fase BUnidade


Fase C

Unidade


Unidade

Consumidora Trifásica

Fase A

Fase B

Fase C

Fonte de

Alimentação

e Proteção

Ba

rra

me

nto

de

En

erg

ia

Barramento de

Dados e Controle

Módulo

de

Controle

MM – Módulo de Medição

MM

MM

MM

MM

MM

MM


Medidor de 800 A

• Medidor de Energia para Correntes Elevadas (até 800 A) com

Recursos Anti-fraudes

– Medidor construido como unidade única, encerrada em caixa fechada e selada,

apto a realizar todas as funções de medição requeridas, sem a necessidade de

execução de quaisquer conexões externas.

5

3

1

2

FIGURA 2

8

16

14

18

FIGURA 6

17

FIGURA 3

3

6

4

7

7


• Características principais:

– Não possui bornes terminais para conexão a circuitos de corrente;

– Dispositivos anti-fraudes que protegem inclusive durante o período no

almoxarifado;

– Conexão do circuito de potencial associada a fixação dos cabos no medidor.

• Características adicionais:

– Mostrador pode ser girado possibilitando a entrada dos cabos por qualquer

direçao;

– Possui transformador para medição de corrente no cabo de neutro;

– Com bateria para manter circuitos anti-fraude;

– Transformadores polarizados de alta linearidade;

– Sensores de potencial ligados a circuitos que indicam ausência de tensão

nos cabos;

– Rotina de instalação para evitar fraude;

– Confirmação de instalação corretamente executada, através de leitura de

comissionamento.

Medidor de 800 A


Medidor com entrada dos cabos

pela esquerda e janela de aperto

dos cabos aberta.

Medidor com entrada dos

cabos por baixo.

Medidor de 800 A


Vista dos dutos por onde passam os cabos e os TCs.

Medidor de 800 A


Medidor de 800 A

• Transferência para a indústria:


DISTRIBUIÇÃO CAIXA DE TI’sCAIXA DO MEDIDOR

CONSUMIDOR

MONITORAMENTOATUAL

CENTRO DE CONTROLE DA MEDIÇÃO

L C

MONITORAMENTOIDEAL

Transformadores Auto-monitorados


Inteligência no Transformadorde Corrente

Transformador de Corrente Automonitorado (TCAM)

Medidor de Ahdo Primário

Medidor de Ahdo Secundário

Primário

Secundário

Primário


Inteligência no Transformadorde Potencial

Transformador de Potencial Automonitorado (TPAM)

999999

Primário

Secundário

Medidor de Vhdo Secundário


Aplicação do TCAM e do TPAMna Medição de Energia Elétrica

(Irregularidade)

999999

TPAM

999999

999999

TCAM

Medidor Eletrônico

(Irregularidade)

Primário

Secundário

Secundário

Primário

( funções Ah e Vh inclusas)


Opções de Instalaçãoe de Comunicação

Rede de

Distribuição

TPAM

TCAM

CENTRO DE

CONTROLE

DE MEDIÇÃO

TCAM

TPAM

Consumidor

Leitora

Medidor

+Unidade

Remota

Instalação Externa Instalação Interna

L C

e/ou


Protótipo do TCAM:Principais Componentes

Transformadorde Corrente

CondutorPrimário

TerminaisSecundários

Medidor de Ahdo Secundário

Mostrador deAh Secundário

Medidor de Ahdo Primário

Mostrador deAh Primário

TCcomum

TCAM


(Irregularidade)

Demonstração da Aplicação da Metodologia (em Laboratório)

Valor Ah (secundário) no TCAM = 8,1 Ah Valor Ah no Medidor = 7,1 Ah

AMPÈRE-HORA MEDIDOR

TEMPO

AMPÈRE-HORAAMPÈRE-HORA TCAM

Início daIrregularidade

Final daIrregularidade

Ah no TCAM = 8,1 Ah

Ah no Medidor = 7,1 Ah


Principais Benefícios

Auxílio aos sistemas automatizados de análise de eventos e

“centros de controle e inteligência da medição”.

Auto-monitoramento contínuo do sistema de medição

como um todo, durante toda a vida útil dos TI’s

monitorados.

Inviolabilidade da informação de Ah e Vh no interior do TP

e do TC.

Identificação de erros de cadastramento das constantes

relacionadas à Relação de Transformação de Corrente.


Principais Benefícios

Controle de falhas, de erros de ligação, de sobrecargas e

de irregularidades diversas.

Monitora todo o circuito desde os terminais secundários até o interior do medidor, inclusive.

Informação adicional para suporte em caso de perícias

judiciais.

Auxílio ao controle e à redução de perdas comerciais.

Custo incremental baixo.


TCAM / TPAM

Passos Já Dados

Depósito de patente.

Primeiro protótipo do TCAM montado com dois mostradores para

demonstração do conceito.

Apresentação do conceito para Concessionárias de Distribuição da

ELETROBRÁS.

Próximos Passos

Aprimoramento do protótipo do TCAM: interface de comunicação

sem-fio, somente um mostrador etc.

Parceria com concessionária de distribuição e indústria visando

PROJETO DE P&D.

Desenvolvimento do protótipo do TPAM.


Conclusões

• A tecnologia é um aliado fundamental na

redução de perdas;

• O Cepel continua a prospectar novas

soluções;

• O próximo passo é aproveitar as

oportunidades que as redes inteligentes

propiciarão no combate às perdas.


Muito obrigado!

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