Navegando por Assunto "Predictive maintenance"

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Análises multifísica via método de elementos finitos para o auxílio à manutenção preditiva em transformadores de potência.
(Universidade Federal do Pará, 2018-09-21) SOUSA, Antonio Roniel Marques de; NUNES, Marcus Vinícius Alves; http://lattes.cnpq.br/9533143193581447
O Sistema Interligado Nacional (SIN) é um sistema de fundamental importância no panorama brasileiro. Sua função é conectar eletricamente os centros geradores e os centros consumidores, sendo eles empresariais, comercias ou residenciais. Os principais equipamentos responsáveis pela conexão e transmissão de energia elétrica dos centros geradores aos consumidores são os transformadores de potência. Esses equipamentos estão sujeitos a diversos tipos de falhas que podem afetar seus componentes chegando, em alguns casos, a comprometer a operação deste equipamento e, em consequência, o abastecimento de energia elétrica. Desta forma, neste trabalho é realizada uma análise multifisica nos transformadores de potência, acoplando simulações eletromagnéticas, térmicas e estruturais com o objetivo de fornecer ao operador informação sobre o momento ideal para a realização de manutenções preditivas, evitando paradas não planejadas. Para isso, foram utilizadas simulações computacionais por meio do Método de Elementos Finitos (MEF) e, a partir disso, foram analisadas as diversas situações as quais esses equipamentos podem ser submetidos, tanto na condição nominal, quanto em condições extremas de funcionamento, como corrente de inrush e corrente de curto-circuito. Nesta perspectiva, foram realizadas análises dos efeitos que a dilatação térmica e as forças axiais e radiais exercem, contribuindo para possíveis defeitos nesses equipamentos. Como objeto de estudo, as simulações foram realizadas em um transformador monofásico de 50 MVA, equipamento que encontra-se em funcionamento na região norte do país. Para melhor validação da metodologia utilizada neste trabalho, as simulações foram validadas com dados reais de medição e com resultados presentes em literaturas atuais. Desta forma, este trabalho apresenta uma metodologia que pode auxiliar o quadro técnico de uma indústria na decisão do momento adequado de parada em um transformador de potência para a realização de manutenções preditivas.
Acesso aberto (Open Access)
Avaliação da implementação do sistema de monitoração de vibração em unidades geradoras da UHE: balbina como ferramenta de manutenção preditiva
(Universidade Federal do Pará, 2015-10-30) SILVA NETO, Vilmar Domingos da; VIEIRA, João Paulo Abreu; http://lattes.cnpq.br/8188999223769913
Como o mercado de energia elétrica está cada vez mais competitivo, a automação da manutenção tem se tornado uma necessidade intrínseca para aumentar a eficiência global, do ponto de vista econômico, de usinas hidrelétricas. Esta dissertação de mestrado apresenta uma avaliação da implementação de um sistema de manutenção preditiva de máquinas elétricas (SIMME) em unidades geradoras da UHE-Balbina, localizada no estado do Amazonas, Brasil. O sistema foi implantado para detectar falhas ou defeitos como base na condição operacional das unidades geradoras da usina hídrica. Além disso, o sistema sugere a intervenção da manutenção e ações de emergências quando necessárias. Os resultados mostram que a implementação do sistema SIMME melhorou o desempenho econômico da usina hidrelétrica.
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Experimental evaluation, diagnosis, and prediction of the impacts of power quality disturbances in IE2, IE3, and IE4 class efficiency motors
(Universidade Federal do Pará, 2024-03-20) MUÑOZ TABORA, Jonathan; TOSTES, Maria Emília de Lima; http://lattes.cnpq.br/4197618044519148
Os motores elétricos continuam a ser a maior carga de maior uso final de energia elétrica do mundo. Com os avanços tecnológicos, suas aplicações se expandiram para abranger novas categorias como ser os veículos elétricos, transporte, navegação, entre outros. A Europa iniciou o processo de transição para as classes de motores de eficiência IE4, diante disso, espera-se que outras regiões sigam a transição para classes de motores de maior eficiência. Em algumas regiões, a tensão operacional pode ser diferente da nominal, de acordo com a norma IEC 60038-2009, isto somado a outros distúrbios como ser o desequilíbrio e harmônicos de tensão pode resultar em impactos no desempenho dessas novas tecnologias. Nesse contexto, esforços significativos têm sido dedicados à manutenção preditiva, com o objetivo de aprimorar as técnicas existentes com novas propostas que aumentem sua eficácia no diagnóstico da saúde das máquinas rotativas na presença de diferentes distúrbios presentes nos SEP. Este trabalho avalia o impacto da variação de tensão, harmônicos de tensão e diferentes porcentagens de desequilíbrios com sub e sobretensão na temperatura e desempenho de motores elétricos de indução de baixa potência classes IE2, IE3 e IE4. O estudo incorpora uma análise técnica, econômica, estatística e térmica para obter indicadores importantes relacionados ao consumo de energia, à eficiência, ao fator de potência e à temperatura. Na busca por técnicas inovadoras e complementares, este estudo também apresenta um novo Indicador de Degradação de Motor Elétrico (EMDI) baseado na análise no domínio da frequência das formas de onda da corrente do motor elétrico para diagnosticar a integridade das máquinas rotativas. Os resultados mostram que em condições ideais de operação o motor de ímãs permanentes classe IE4 apresenta melhor desempenho em termos de consumo e temperatura, porém apresentando características não lineares. Logo na presença dos diferentes distúrbios o cenário muda ao apresentar um menor desempenho quando comparado com os motores de indução gaiola de esquilo nas mesmas condições de operação. A análise realizada permitirá estabelecer e quantificar os impactos dos diferentes distúrbios presentes nos sistemas elétricos de potência no desempenho das novas tecnologias de motores elétricos a serem introduzidos posteriormente. Com relação ao indicador de diagnóstico de saúde do motor proposto, os resultados apresentados apoiam fortemente a eficácia da abordagem proposta para facilitar a implementação de práticas de manutenção preditiva. Outra importante contribuição da presente tese, é que seus resultados serão base para a implementação de uma nova regulação para a introdução de requisitos mínimos de eficiência dos motores elétricos em Honduras.
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Manutenção preditiva em sistemas elétricos de potência utilizando registros de dispositivos eletrônicos inteligentes (IEDS)
(Universidade Federal do Pará, 2019-11-08) SILVA, Vanderson Geraldo Aranha da; BEZERRA, Ubiratan Holanda; http://lattes.cnpq.br/6542769654042813
Hoje, as empresas de geração e transmissão de energia elétrica são remuneradas pelas disponibilidades de suas funções de transmissão (FTs) e não mais por aquilo que é gerado e transmitido no Sistema Interligado Nacional (SIN). Diante desse contexto, cada vez mais, esforços são envidados pelas empresas geradoras e transmissoras de forma que desligamentos intempestivos não ocorram, ou sejam evitados. Além das perdas de receitas quando de desligamentos intempestivos ocorrem no sistema, as empresas são submetidas a um rígido processo de fiscalização por parte dos órgãos reguladores, como o Operador Nacional do Sistema e a Agência Nacional de Energia Elétrica. Investimentos em tecnologia estão permitindo novos rumos para a operação e manutenção dos equipamentos de potência, uma vez que dispositivos de alta capacidade de processamento de dados estão viabilizando técnicas otimizadas de manutenção preditiva baseadas na proteção, no controle e no monitoramento das grandezas elétricas do sistema elétrico, além da garantia da velocidade e segurança nas informações. Os dispositivos eletrônicos inteligentes (Intelligent Electronic Devices – IEDs) são sistemas multiprocessados com hardware e software que trabalham continuamente com medições de grandezas elétricas, proteção, comando, controle, monitoramento e possuem memórias robustas para gravar listas de eventos e formas de onda dos sinais analógicos em tempo real. Nesse trabalho serão abordados casos reais em que desligamentos de FTs foram evitados a partir das análises das listas de eventos e oscilografias dos IEDs que compõem o sistema de proteção das subestações da Eletronorte (Pará). Tal técnica de análise de dados permite que a empresa execute a manutenção preditiva de seus equipamentos de potência se antecipando ao problema, tenha informação útil para a melhor tomada de decisão, bem como torna possível a redução significativa de suas perdas financeiras no processo de operação e manutenção do seu sistema elétrico.
Acesso aberto (Open Access)
Transmissão IoT e sistema fuzzy para detecção dos níveis de interferência em sensores de temperatura afetados pela formação de biofilme
(Universidade Federal do Pará, 2024-02-28) BALBINOT, Tatiane Ferraz; RAMOS, Rommel Thiago Jucá; http://lattes.cnpq.br/1274395392752454; https://orcid.org/0000-0002-8032-1474; ARAÚJO, Jasmine Priscyla Leite de; http://lattes.cnpq.br/4001747699670004; https://orcid.org/0000-0003-3514-0401
O desenvolvimento de biofilme na superfície dos sensores em contato prolongado com a água pode acarretar na coleta de dados inconsistentes e até mesmo no desgaste do equipamento. Por isso o monitoramento constante dos equipamentos se torna necessário, e para manter a integridade dos dados a manutenção preditiva é fundamental. Diante deste cenário a IoT (Internet of Things) e suas aplicações se apresentam como uma das alternativas viáveis para o envio de dados em tempo real, pois ela apresenta soluções de comunicação distribuídas, de menor custo e fácil acesso por seus usuários. Este estudo analisa os dados dos sensores de temperatura armazenados na nuvem através de cálculos estatísticos. A partir destas análises são definidos os limiares do sistema Fuzzy desenvolvido que indicará a necessidade de limpeza dos sensores de acordo com o nível de ruído gerado pela presença de biofilme, para que se mantenha a integridade dos dados coletados.
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Uso de engenharia de software no desenvolvimento de sistema especialista fuzzy para auxílio à manutenção preditiva em hidrogeradores
(Universidade Federal do Pará, 2010-11-18) LIMA, Bernardo César de Oliveira; NUNES, Marcus Vinícius Alves; http://lattes.cnpq.br/9533143193581447
Os hidrogeradores são peças chaves no circuito brasileiro de energia, sua indisponibilidade e mau funcionamento podem causar multas altíssimas a concessionárias aplicadas pela ANEEL por não atenderem a demandas e até por paradas impróprias para efetivar manutenções, além de agravar confiabilidade na garantia do fornecimento aos consumidores finais. Para garantir que isso não venha acontecer, a manutenção preditiva fornece técnicas que podem apontar as falhas analisando os “sinais vitais” originados pelo próprio equipamento. Desta forma as condições mecânicas e operacionais são periodicamente monitoradas e quando as tendências são detectadas insalubres, as peças incômodas na máquina são identificadas e programadas para manutenção. Para que essa tendência seja encontrada, utiliza-se da lógica fuzzy para modelar o comportamento dos hidrogeradores, sendo mais especifico: mancais, estator e anel coletor, inferindo conclusões prováveis de falhas. Neste trabalho, mostra o processo de construção do sistema que auxilia no diagnóstico da manutenção preditiva, desde sua metodologia de desenvolvimento por macro-atividades, definição arquitetural, conformidade dos requisitos e análise do conhecimento inserido a inteligência do sistema. O sistema foi desenvolvido em plataforma labview para servir como ferramenta de apoio. Todo o conhecimento inserido no sistema foi obtido com o corpo especialista de Eletronorte e outra parte na literatura, foi necessário aplicar o conceito de regras ao maquina de inferência fuzzy, para uma forma linguística de fácil compreensão, para que os próprios especialistas ampliem e evolua o software.