Projeto de construção de um protótipo funcional de fácil instalação, com sistema de medição não intrusivo, utilização de plataforma de processamento de dados Arduíno onde é feita a leitura, o monitoramento e a comunicação de dados via Bluetooth / GPRS para descoberta e rápido regularização/corte de unidades consumidoras em situação real de fraude ou anomalia elétrica.
Treinamento de NR06 Equipamento de Proteção Individual
Leitor não invasivo detecta furtos de energia
1. Diretoria do Espírito Santo de Combate às Perdas - DECPDiretoria do Espírito Santo de Combate às Perdas - DECP
Leitor não Invasivo de Baixo Custo Para Detecção de Anomalias eLeitor não Invasivo de Baixo Custo Para Detecção de Anomalias e
Furtos de Energia via Tecnologia ArduínoFurtos de Energia via Tecnologia Arduíno
Thiago Valfré Lecchi
Estagiário de Engenharia Elétrica
Universidade Federal do Espírito Santo - UFES
2. 2
O que são perdas não técnicas?
Transmissão
Distribuição
Geração
Perdas Técnicas:Perdas Técnicas:
-Efeito JouleEfeito Joule
-Perdas no Núcleo dePerdas no Núcleo de
TransformadoresTransformadores
-Perdas DielétricasPerdas Dielétricas
“A perda não técnica é o montante de energia que é distribuída e consumida sem ser faturada” “A perda não técnica é o montante de energia que é distribuída e consumida sem ser faturada”
3. 3
O que causa uma perda não técnica?
- Bypass (Gato)Bypass (Gato)
- Fraudes em MedidoresFraudes em Medidores
- Inversão de fasesInversão de fases
- Bypass (ligação direta)Bypass (ligação direta)
- Disco de leitura presoDisco de leitura preso
- Bobina do medidorBobina do medidor
desativadadesativada
- Condutor (medição)Condutor (medição)
desconectadodesconectado
- Manuseio do consumo:Manuseio do consumo:
retorno de ponteiros,retorno de ponteiros,
desconecção dedesconecção de
condutores (violação)condutores (violação)
- Manuseio do calibradorManuseio do calibrador
(medição intermitente)(medição intermitente)
IMPUNIDADEFACILIDADE
PERDAS
NECESSIDADE
Triangulo de Perdas: Motivos que levam o cliente ao furto energético Triangulo de Perdas: Motivos que levam o cliente ao furto energético
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Quais os impactos para a EDP?
Consumidor Irregular
- Consumo 2,5 vezes maior que o regular
Bairros com complexidade social
- 30% das unidades com ligação clandestina
- Perdas de 50% a 70% do montante consumido
Montante de Energia Furtada no Espírito Santo
- Suficiente para alimentar a cidade de Vila Velha (183
mil unidades consumidoras)
Repasse de perdas
- 9,27% máximo (ANEEL)
- Cenário atual: 17,26% (EDP)
Ligação Clandestina (Bypass ou “gato”)
Medidor adulterado
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Como combater?
Dificuldade logística:
- Demora na execução do total de inspeções;
. Lentidez no combate → Aumento nas perdas;
- Alto gasto em mão de obra e tecnologia;
. Alocação de no mínimo 2 eletricistas (NR 10) +
veículo e equipamentos especializados.
Alto Índice de improdutividade em inspeções: 88%.
MÉTODO ATUAL: Inspeções Convencionais
Eletricistas em procedimento de inspeção convencional
6. 6
Como combater?
Economia:
- Elevada eficiência nas inspeções: 90%
- Redução de custos (Pré inspeção = 1 eletricista isolado)
- Redução de perdas não técnicas
- Equipamento de pequeno peso e dimensão, de fácil transporte e
instalação, baixo investimento e elevado Benefício/Custo.
Precisão:
- Grande eficácia na identificação das irregularidades mais
incidentes (lig. clandestina, manipulação de medidor e derivações
na mureta).
Continuidade:
- Não é necessário desligar a UC para realizar a pré-inspeção
Logística:
- Direcionamento preciso de equipes de inspeção
(maior produtividade).
MÉTODO PROPOSTO: Leitor não Invasivo de Baixo Custo para Leitura e Detecção de
Furtos Energéticos via Tecnologia Arduíno
Sensor Detector de Fraude – Sistema de Shields + Arduíno
7. 2. Instalação de Dispositivo Leitor de
Pré-Inspeção
2. Instalação de Dispositivo Leitor de
Pré-Inspeção 3. Tratamento de Dados3. Tratamento de Dados3. Tratamento de Dados3. Tratamento de Dados2. Instalação de Dispositivo Leitor de
Pré-Inspeção
2. Instalação de Dispositivo Leitor de
Pré-Inspeção
2. Instalação de Dispositivo Leitor de
Pré-Inspeção
2. Instalação de Dispositivo Leitor de
Pré-Inspeção1. Triagem Computacional1. Triagem Computacional1. Triagem Computacional1. Triagem Computacional1. Triagem Computacional1. Triagem Computacional
7
Como funciona o projeto?
1) Seleção de clientes (banco de dados – SAP) por variação
decrescente de consumo (conceito 2σ (sigma))
2) De maneira rápida e fácil, tem-se o início da leitura, registro e
envio de consumo real.
3) Estudo de Resultados
-Registro (via cartão SD) e recepção sem fio de log de
dados (via bluetooth) e de curva de demanda on-line
(memória de massa via GPRS*)
-Comparação entre leitura de medidor e do sensor
-Avaliação de clientes em possível situação de fraude
energética
-Designação final de clientes selecionados para processo
de inspeção
Banco de Dados – EDP Escelsa (Sap – BW)
Instalação do Sistema de Medição – Funcionário utilizando
garra/bastão de manobra
Memória de Massa Padrão
EtapasEtapas
* Sistema ainda em adaptação
Garra de Leitura e Fixação do Sensor
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Detalhamento Técnico - Protótipo
Leitor não Invasivo de Baixo Custo para Leitura e Detecção de Furtos Energéticos
via Tecnologia Arduíno
Plataforma de Processamento Arduíno
(microcontrolador Atmel AVR)
- Arduino Duemilanove
Módulo Leitor/Gravador SD
- SD Card Module LC Studio
Módulo de Temporização
- Clock Module RTC 12C
Módulo Bluetooth
- JY MCU Bluetooth Module
Garra – TC Sensor de Corrente
- Yhdc SCT-013-000 Current Transformer
9. 9
Análise de Viabilidade Econômica
Leitor não Invasivo de Baixo Custo para Leitura e Detecção de Furtos Energéticos
via Tecnologia Arduíno
Detalhes do Projeto
Serviço / Produto / Investimento Valor
Custo médio da inspeção convencional de fraude (BT) R$ 45,45
Quantidade atual mensal de inspeções convencionais (2014) 11.368
Índice de sucesso com processo de inspeção atual (BT) 12%
Custo médio da pré-inspeção de fraude (BT) utilizando o sistema de medição
não invasivo (Arduíno)
R$ 9,09
Quantidade de inspeções convencionais por mês (2014) utilizando o sistema de
medição não invasivo (Arduíno)
1516
Percentual de Acerto do Dispositivo 90%
Custo estimado - unidade do dispositivo de medição não invasivo (Arduíno) R$ 62,67
10. 12 meses
11.368 inspeções
45,45 reais
X __________________
R$ 5.753.168,26
10
Análise de Viabilidade Econômica
Resultados
Cenário Atual Valor
Quantidade de Inspeções convencionais 11368
Custo anual das inspeções convencionais R$ 5.753.168,26
Cenário com Pré-Inspeção (utilização do sensor não
invasivo Arduíno)
Valor
Quantidade mensal de pré-inspeções 11368
Custo anual das pré-inspeções R$ 1.240.021,44
Quantidade necessária de inspeções convencionais 1516
Custo anual das inspeções convencionais R$ 826.826,40
Investimento – Construção do protótipo para realizar as pré-
inspeções com sistema de medição não invasivo (Arduíno)
R$ 1.424.865,12
Economia total ao fim do 1º Ano de atuação R$ 2.261.455,30
Leitor não Invasivo de Baixo Custo para Leitura e Detecção de Furtos Energéticos
via Tecnologia Arduíno
1516 inspeções
45,45 reais
12 meses
X __________________
R$ 826.826,40
1516 inspeções
2 (estoque)
62,67 reais
X __________________
R$ 1.424.865,12
5.753.168,26
- 1.240.021,44
- 826.826,40
- 1.424.865,12
__________________
R$ 2.261.455,30
11. Resultados
Cenário Atual Valor
Quantidade de Inspeções convencionais 11368
Custo anual das inspeções convencionais R$ 5.753.168,26
Cenário com Pré-Inspeção (utilização do sensor não
invasivo Arduíno)
Valor
Quantidade mensal de pré-inspeções 11368
Custo anual das pré-inspeções R$ 1.240.021,44
Quantidade necessária de inspeções convencionais 1516
Custo anual das inspeções convencionais R$ 826.826,40
Investimento – Construção do protótipo para realizar as pré-
inspeções com sistema de medição não invasivo (Arduíno)
R$ 1.424.865,12
Economia total ao fim do 1º Ano de atuação R$ 2.261.455,30
Resultados
Cenário Atual Valor
Quantidade de Inspeções convencionais 11368
Custo anual das inspeções convencionais R$ 5.753.168,26
Cenário com Pré-Inspeção (utilização do sensor não
invasivo Arduíno)
Valor
Quantidade mensal de pré-inspeções 11368
Custo anual das pré-inspeções R$ 1.240.021,44
Quantidade necessária de inspeções convencionais 1516
Custo anual das inspeções convencionais R$ 826.826,40
Investimento – Construção do protótipo para realizar as pré-
inspeções com sistema de medição não invasivo (Arduíno)
R$ 1.424.865,12
Economia total ao fim do 2º Ano de atuação R$ 3.683.320,42
5.753.168,26
- 1.240.021,44
- 826.826,40
__________________
R$ 3.683.320,42
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Análise de Viabilidade Econômica
Leitor não Invasivo de Baixo Custo para Leitura e Detecção de Furtos Energéticos
via Tecnologia Arduíno