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  2. 2. Curso de supervisor de manutenção Curso de supervisor de manutenção Curso de supervisor de manutenção Curso de supervisor de manutenção Curso de supervisor de manutenção
  3. 3. Curso de supervisor de manutenção Curso de supervisor de manutenção Curso de supervisor de manutenção Curso de supervisor de manutenção Curso de supervisor de manutenção Curso de supervisor de manutenção Curso de supervisor de manutenção Curso de supervisor de manutenção Curso de supervisor de manutenção Curso de supervisor de manutenção Curso de supervisor de manutenção Curso de supervisor de manutenção Curso de supervisor de manutenção Curso de supervisor de manutenção Curso de supervisor de manutenção Curso de supervisor de manutenção Curso de supervisor de manutenção Curso de supervisor de manutenção Curso de supervisor de manutenção Curso de supervisor de manutenção Curso de supervisor de manutenção Curso de supervisor de manutenção Curso de supervisor de manutenção Curso de supervisor de manutenção Curso de supervisor de manutenção Curso de supervisor de manutenção Curso de supervisor de manutenção Curso de supervisor de manutenção Curso de supervisor de manutenção Curso de supervisor de manutenção Curso de supervisor de manutenção Curso de supervisor de manutenção Curso de supervisor de manutenção Curso de supervisor de manutenção Curso de supervisor de manutenção Curso de supervisor de manutenção Curso de supervisor de manutenção Curso de supervisor de manutenção Curso de supervisor de manutenção Curso de supervisor de manutenção
  4. 4. Próximos SlideShare Carregando em...5 ×   Pornografia Conteúdo difamatório Ilegal/Ilícito Spam Other Violations Thanks for flagging this SlideShare! Oops! An error has occurred.  1 of 66    × Saving this for later? Get the SlideShare app to save on your phone or tablet. Read anywhere, anytime – even offline. Curso de supervisor de manutenção Curso de supervisor de manutenção Curso de supervisor de manutenção Curso de supervisor de manutenção Curso de supervisor de manutenção Curso de supervisor de manutenção Curso de supervisor de manutenção Curso de supervisor de manutenção Curso de supervisor de manutenção Curso de supervisor de manutenção Curso de supervisor de manutenção Curso de supervisor de manutenção Curso de supervisor de manutenção Curso de supervisor de manutenção Curso de supervisor de manutenção Curso de supervisor de manutenção Curso de supervisor de manutenção Curso de supervisor de manutenção Curso de supervisor de manutenção Curso de supervisor de manutenção
  5. 5. Your country code Text the download link to your phone Seu telefone Send Link Standard text messaging rates apply Curso de supervisor de manutenção 6,128 Diego Dias de Souza (1 SlideShare) , Engenheiro de Segurança do Trabalho at Federal University of Rio de Janeiro Follow 0 2 0 1 Published on 04 de novembro de 2012 1 Comment 1 pessoa curtiu isso Estatísticas Notas Full Name Comment goes here. 12 horas atrás   Delete Reply Spam Block Tem certeza que quer? Sim Não Sua mensagem vai aqui Compartilhe suas ideias... Publicar Carlos Silveira Muito bom amigo 1 ano atrás    Responder  Tem certeza que quer?  Sim  Não Sua mensagem vai aqui Thiago Costa 1 year ago Sem downloads Visualizações
  6. 6. Visualizações totais 6,128 No Slideshare 0 A partir de incorporações 0 Número de incorporações 1 Ações Compartilhamentos 3 Downloads 490 Comentários 1 Curtidas 1 Incorporar 0 No embeds Conteúdo do relatório Sinalizar como impróprio Reclamações de direitos autorais No notes for slide Transcript 1. APOSTILA DE INSPEÇAO E MANUTENÇAO DOS 2012SISTEMAS ELETRICOS EM 1º Edição UNIDADES MARITIMASEsta apostila apresentará conceitos básicos necessários para formação de profissionais especializados em supervisão de manutenção em navios. Os conceitos que serão aqui demonstrados foram redigidos segundo a recomendação da Diretoria de Portos e Costas da Marinha do Brasil. ENG. DIEGO DIAS DE SOUZA 2. APOSTILA DE INSPEÇÃO E MANUTENÇÃO DOS SISTEMAS ELÉTRICOS EM UNIDADES MARÍTIMAS Eng. Diego Dias de Souza Sumário1 ­ Introdução. 4 1.1 – Conceito de eletrotécnica. 4 1.1.1 – Tensão elétrica. 4 1.1.2 – Corrente. 4 1.1.3 – Potência. 5 1.1.4 – Lei de Ohm. 5 1.1.5 – Impedância, admitância, condutância e susceptância. 5 1.1.6 – Circuito trifásico. 62 ­ Características dos sistemas elétricos em unidades marítimas. 9 2.1 – Sistema de geração principal. 9 2.2 – Sistema de geração de emergência. 9 2.3 – Sistemas de distribuição. 9 2.4 – Sistema de iluminação. 10 2.5 – Sistema de supervisão, operação e controle de processos. 11 2.6 – Sistemas de distribuição de energia em corrente contínua e UPS. 123 ­ Componentes do sistema elétrico em unidades marítimas. 13 3.1 – Painéis elétricos. 13 3.1.1 – Componentes dos painéis. 13 3.2 – Conversores de frequência (VSD). 15 3.3 – Soft­starter. 16 3.4 – Circuitos com retificador ou carregador de baterias. 17 3.5 – Circuitos com UPS. 174 ­ Especificação de geradores. 18 4.1 – Características do ambiente. 18 4.1.1 – Altitude. 18 4.1.2 – Temperatura. 18 4.1.3 – Ambientes agressivos. 18 4.2 – Graus de proteção. 19 4.2.1 – Código de identificação. 19 4.2 – Limites de ruído. 21 4.3 – Vibração. 21 4.4 – Ventilação. 22 1 3. APOSTILA DE INSPEÇÃO E MANUTENÇÃO DOS SISTEMAS ELÉTRICOS EM UNIDADES MARÍTIMAS Eng. Diego Dias de Souza 4.5 – Equipamentos acessórios e especialidades. 23 4.5.1 – Resistor de aquecimento. 23 4.5.2 – Proteção térmica de geradores elétricos. 23 4.5.3 – Termoresistores (RTD). 23 4.5.4 – Termistores (PTC e NTC). 23 4.6 – Classes de isolamento. 24 4.6.1 – Temperatura externa da máquina. 24 4.7 – Sobrecarga. 245 ­ Especificação de baterias. 26 5.1 – Vida útil. 26 5.1.1 – Temperatura. 27 5.1.2 – Tipo de utilização. 27 5.1.3 – Capacidade. 276 – Simbologia em eletricidade. 29 6.1 – Diagrama unifilar. 38 6.2 – Diagrama multifilar. 38 6.3 – Diagrama funcional (elementar). 39 6.4 – Layout de montagem. 397 ­ Introdução à manutenção elétrica a bordo. 41 7.1 – Definições. 42 7.2 – Tipos de manutenção. 42 7.2.1 – Manutenção corretiva. 42 7.2.2 – Manutenção preventiva. 43 7.2.3 – Manutenção preditiva. 44 7.2.4 – Manutenção detectiva. 45 7.3 – Avaliação da manutenção de um sistema. 458 ­ Avarias em equipamentos elétricos e suas causas. 50 8.1 – Defeitos em motores. 50 8.1.1 – Corrente alta em carga. 50 8.1.2 – Resistência de isolamento baixa. 50 8.1.3 – Aquecimento dos mancais. 50 8.1.3 – Sobreaquecimento do motor. 50 8.1.4 – Alto nível de ruído. 51 2
  7. 7. 4. APOSTILA DE INSPEÇÃO E MANUTENÇÃO DOS SISTEMAS ELÉTRICOS EM UNIDADES MARÍTIMAS Eng. Diego Dias de Souza 8.1.5 – Vibração excessiva. 51 8.2 – Defeitos em Geradores. 51 8.2.1 – O gerador não excita ou não escorva. 51 8.2.2 – Gerador não excita, até a tensão nominal. 52 8.2.3 – Em vazio, o gerador excita até a tensão nominal, porém entra em colapso com a carga. 52 8.2.3 – O gerador, em vazio, excita­se através de sobretensão. 52 8.2.4 – Oscilações nas tensões do gerador. 529 ­ Manutenção de geradores. 53 9.1 – Manutenção corretiva não planejada. 53 9.2 – Manutenção corretiva planejada. 53 9.3 – Manutenção preventiva. 53 9.4 – Manutenção preditiva. 53 9.5 – Manutenção detectiva. 5410 ­ Manutenção em baterias. 5710.1 – Manutenção corretiva não planejada. 57 10.2 – Manutenção corretiva planejada. 57 10.3 – Manutenção preventiva. 57 10.4 – Manutenção preditiva. 57 10.5 – Manutenção detectiva. 5811 ­ Equipamentos de medição. 59 11.1 – Amperímetro. 59 11.2 – Voltímetro. 60 11.3 – Ohmímetro. 6112 ­ Técnicas de desmontagem de conjuntos mecânicos. 6213 ­ Equipamentos de proteção pessoal para serviços em eletricidade. 65 3 5. APOSTILA DE INSPEÇÃO E MANUTENÇÃO DOS SISTEMAS ELÉTRICOS EM UNIDADES MARÍTIMAS Eng. Diego Dias de Souza CURSO DE SUPERVISOR DE MANUTENÇÃO1 ­ Introdução.1.1 – Conceito de eletrotécnica. Grandeza Abreviatura Unidades de Medidas Símbolos Corrente I Ampére A Tensão V, U ou E Volt V Impedância Z Ohm Ω Potência Ativa P Watts W Potência Aparente S Volt­Ampére VA Potência Reativa Q Volt­Ampére reativo VAr Admitância Y Siemens S1.1.1 – Tensão elétrica.Força que impulsiona os elétrons em um circuito fechado e também chamado de DDP(diferença de potencial), pois é consequência de um desequilíbrio entre partículasatômicas de cargas negativas ou positivas.A tensão elétrica é CC (corrente contínua) quando permanece constante sem variar notempo. Sua unidade é o Volt (V).A tensão elétrica é CA (corrente alternada) quando varia em intensidade ou polaridadeno tempo.Veff = Vmax /√2Veff – Corrente eficaz.Vmax – Valor de pico da corrente.1.1.2 – Corrente.É o fluxo orientado dos elétrons num circuito fechado. A corrente é chamada contínua(CC) quando gerada por uma tensão contínua (pilhas, baterias) e é alternada quandogerada por uma tensão alternada (gerador, rede comercial). Sua unidade é o ampère(A) a grandeza é representada pela letra I.O valor eficaz de uma corrente ou tensão alternada é equivalente a uma tensão oucorrente contínua positiva que produz a mesma perda de potência média em umacarga resistiva. 4 6. APOSTILA DE INSPEÇÃO E MANUTENÇÃO DOS SISTEMAS ELÉTRICOS EM UNIDADES MARÍTIMAS Eng. Diego Dias de SouzaPara a forma de onda senoidal temos:Ieff= Imax /√2Ieff – Corrente eficaz.Imax – Valor de pico da corrente.1.1.3 – Potência.Unidade de medida de conversão da eletricidade em trabalho. Podem ser de três tipos:   Potência Ativa: P = V x I (em cc) e P= V x I x cos Ө (em ca) – É a potência que realiza trabalho útil.   Fator de Potência: fp = cos Ө – É a defasagem entre os ciclos da tensão alternada em relação aos ciclos corrente alternada.   Potência Reativa: Q = V x I x sen Ө – É a medida da energia armazenada que é devolvida para a fonte durante cada ciclo de corrente alternada. É a energia que é utilizada para produzir os campos elétrico e magnético. Esta potência não produz trabalho útil.   Potência Aparente: S = V x I – É a potência total fornecida pela fonte a carga.1.1.4 – Lei de Ohm.A lei OHM determina a seguinte relação: a corrente elétrica num circuito édiretamente proporcional à tensão aplicada e inversamente proporcional à impedânciado circuito. Dado pela seguinte fórmula: V=ZxI1.1.5 – Impedância, admitância, condutância e susceptância.A impedância é a impedância composta de resistência e reatância, podendo, portantoser expressa por uma quantidade complexa da forma R+jX, ou R­jX. A relação entreimpedância, resistência e reatância é dada por: Z=R+jXZ é a impedância em ohms; R é a resistência em ohms; X é a reatância em ohms.A Reatância é indicada pelo símbolo X, sendo:   X < 0 ­ A reatância é capacitiva (Xc) e o seu valor em ohms é dado por: 5 7. APOSTILA DE INSPEÇÃO E MANUTENÇÃO DOS SISTEMAS ELÉTRICOS EM UNIDADES MARÍTIMAS Eng. Diego Dias de Souza   X > 0 ­ A reatância é indutiva (XL) e o seu valor em ohms é dado por:   X = 0 ­ A impedância é igual à resistência ôhmica e o circuito é dito como puramente resistivo.L é a Indutância dada em Henrys, C é a capacitância e f é a frequência dada em Hertz.A admitância é o inverso da impedância, sua unidade de medida é Siemens ou MHO (Sou Ω ).A condutância é o inverso da resistência, sua unidade de medida é Siemens ou MHO (Sou Ω ).A susceptância é o inverso da reatância, sua unidade de medida é Siemens ou MHO (Sou Ω ).1.1.6 – Circuito trifásico.É constituído por três fontes com tensões iguais em módulo defasadas 120° uma daoutra.Para estudos em circuitos trifásicos devemos ter os conhecimentos dos seguintesconceitos:   Tensão de linha: é a tensão entre duas linhas.   Tensão de fase: é a tensão no enrolamento ou na impedância de cada ramo. 6 8. APOSTILA DE INSPEÇÃO E MANUTENÇÃO DOS SISTEMAS ELÉTRICOS EM UNIDADES MARÍTIMAS Eng. Diego Dias de Souza   Corrente de linha: é a corrente na linha que sai do gerador ou a corrente solicitada pela carga.   Corrente de fase: é a corrente no enrolamento do gerador, ou na impedância de cada ramo.1.1.6.1 – Ligação em delta ou triangulo.As figuras abaixo apresentam o esquema de ligações que deve ser realizado com ostrês enrolamentos do gerador para que se obtenha uma conexão
  8. 8. em ∆.Quando um gerador tem seus enrolamentos ligados em Δ, as tensões de linha ( Ea, Eb,Ec ) são iguais as tensões de fase (Eab, Eac, Ebc) e as correntes de linha (Ia, Ib, Ic ) sãodiferentes das correntes de fase ( Iab, Iac, Ibc ). Em circuitos em Δ as correntes de linhasão iguais as correntes de fase multiplicadas por raiz de três. Ea = Eab , Iab = Ia x √31.1.6.2 – Ligação em Y ou estrela.As figuras abaixo apresentam o esquema de ligações que deve ser realizado com ostrês enrolamentos do gerador para que se obtenha uma conexão em Y. 7 9. APOSTILA DE INSPEÇÃO E MANUTENÇÃO DOS SISTEMAS ELÉTRICOS EM UNIDADES MARÍTIMAS Eng. Diego Dias de SouzaSendo que a corrente de neutro é dada por: In = Ia + Ib + Ic. Para circuitos equilibradosou sem o fio de neutro In=0, ficando a relação das correntes igual a: Ia + Ib + Ic = 0.Quando um gerador tem seus enrolamentos ligados em Y, as tensões de linha (Ean,Ebn, Ecn) são diferentes das tensões de fase (Eab, Eac, Ebc) e as correntes de linha (Ia,Ib, Ic) são iguais as correntes de fase (Iab, Iac, Ibc). Em circuitos em Y as tensões delinha são iguais as tensões de fase multiplicadas por raiz de três. 8 10. APOSTILA DE INSPEÇÃO E MANUTENÇÃO DOS SISTEMAS ELÉTRICOS EM UNIDADES MARÍTIMAS Eng. Diego Dias de Souza2 ­ Características dos sistemas elétricos em unidades marítimas.2.1 – Sistema de geração principal.Este sistema é constituído por dois ou mais geradores acionados por turbinas a gáse/ou diesel como combustível. O sistema de geração principal tem por finalidadeatender toda a demanda de energia elétrica necessária para operação em condiçõesnormais do navio.Em Unidades de Marítimas é indispensável à utilização de no mínimo dois sistemas departida dos turbogeradores quando todos os motores estiverem desligados.Exemplos de sistemas de partidas em turbogeradores:   Motor elétrico + conversor de torque   Motor elétrico + bomba hidráulica + motor hidráulico.   Motor elétrico acionado por variador de frequência (VSD)   Motor pneumático   Roda livre (catraca) / e embreagem:2.2 – Sistema de geração de emergência.Este sistema é formado por um ou mais grupos motogeradores (GMG) movidos adiesel. O sistema de geração de emergência deverá fornecer energia suficiente, por umperíodo determinado, atendendo a demanda de energia dos sistemas essenciais donavio em caso de emergência ou em caso de pane total do sistema geração principal.O grupo motogerador tem que ser capaz de atingir sua capacidade nominal de geraçãoem até 45 segundos do inicio da falha. O GMC deverá possuir partida automática emanual.2.3 – Sistemas de distribuição.O sistema de distribuição é constituído por um Centro de Distribuição de Cargas dealta tensão (CDC de alta ou “Switchgear”), que recebe a alimentação direta dosgeradores principais. Este painel alimenta cargas de alta tensão, o Centro de Controlede Motores (CCM de alta tensão) e transformadores abaixadores de tensão quealimentam Centro de Distribuição de Cargas (CDC’s de baixa tensão).A alimentação das cargas de baixa tensão de maior potência é feita diretamente pelospainéis de distribuição (CDC’s) e das cargas de menor potência através dos CCM’s.O sistema de distribuição tem que ser concebido com adequada redundância de modoque uma falha em qualquer circuito ou seção do barramento não comprometa todo osistema. A falha em qualquer circuito ou seção de barramento não deve causar aindisponibilidade dos demais pontos consumidores por longo tempo. 9 11. APOSTILA DE INSPEÇÃO E MANUTENÇÃO DOS SISTEMAS ELÉTRICOS EM UNIDADES MARÍTIMAS Eng. Diego Dias de Souza Tensões para sistemas de geração e distribuição.2.4 – Sistema de iluminação.Existem 3 (três) sistemas de iluminação:   Iluminação normal.A alimentação da iluminação normal é proveniente do sistema de distribuição normal,ficando, portanto, desligada enquanto a Geração Principal estiver desligada.   Iluminação essencial. 10 12. APOSTILA DE INSPEÇÃO E MANUTENÇÃO DOS SISTEMAS ELÉTRICOS EM UNIDADES MARÍTIMAS Eng. Diego Dias de SouzaÉ aquela que, em caso de falha da geração principal, é alimentada pela geração deemergência. Durante o tempo de falta da geração principal e partida da geração deemergência estes circuitos permanecem desenergizados.   Iluminação essencial crítica.É alimentada através do sistema essencial via UPS (Sistema Ininterrupto deFornecimento de Energia). Este circuito é alimentado a partir de um conjuntoretificador­inversor, e na ocorrência de falta de energia passa a ser suprido, seminterrupção, por um banco de baterias. A configuração inicial é restabelecida assimque a geração de emergência ou principal sejam restabelecidas2.5 – Sistema de supervisão, operação e controle de processos.Podemos definir o Sistema Supervisório como o “Cérebro de um Navio”, uma vez queeste sistema gerencia e monitora todos os processos de produção, geração de energiaelétrica e segurança da unidade, possibilitando também a interface com o operador naalteração de parâmetros de referência, geração de gráficos e atuação de alarmes.Os componentes físicos de um sistema de supervisão podem ser resumidos emsensores e atuadores, rede de comunicação, estações remotas (aquisição e controle dedados) e estações de monitoramento central (ECOS).   Sensores ­ Dispositivos conectados aos equipamentos controlados e monitorados pelos sistemas ECOS, que convertem parâmetros físicos, tais como velocidade, nível de água, temperatura, tensão e corrente para sinais digitais legíveis pela estação remota.   Atuadores
  9. 9. ­ Dispositivos utilizados para atuar sobre o sistema, ligando ou desligando equipamentos e abrindo ou fechando válvulas.   Rede de comunicação ­ É a plataforma por onde as informações são transmitidas dos CLPs (Controladores Lógico­Programáveis) para o sistema ECOS, levando­se em consideração os requisitos do sistema e a distância a cobrir, pode ser implementada através de cabos ethernet, fibras óticas, linhas dedicadas, rádio, modem, etc.   Estações de monitoramento central ­ São as unidades principais dos sistemas ECOS, sendo responsáveis por recolher a informação gerada pelas estações remotas e agir em conformidade com os eventos detectados, podendo ser centralizadas num único computador ou distribuídas por uma rede de computadores, de modo a permitir o compartilhamento das informações coletadas.Todos os sistemas da plataforma são monitorados através da ECOS e possuem suamatriz de “Causa e Efeito”, na qual ficam estabelecidas as ações que o CLP da ECOStomará caso ocorra um determinado evento. Estas ações podem variar de um simplesalarme sonoro e visual nos computadores da ECOS até a parada total do processo deprodução de óleo e gás podendo ou não retirar de operação a geração principal, 11 13. APOSTILA DE INSPEÇÃO E MANUTENÇÃO DOS SISTEMAS ELÉTRICOS EM UNIDADES MARÍTIMAS Eng. Diego Dias de Souzaacompanhado de alarme sonoro de emergência em toda a plataforma. Os níveis deESD (Emergency Shut Down) estão contemplados abaixo:   ESD­1 ­ Parada individual de um equipamento ou parada parcial de um sistema;   ESD­2 ­ Parada total da produção e parcial das utilidades;   ESD­3 ­ Parada total da produção e das utilidades não essenciais;   3P (Parcial) ­ permanecendo a geração e distribuição elétrica principal.   3T (Total) ­ Parada da geração e distribuição elétrica principal e partida da geração de emergência.   ESD­4 ­ Parada total da plataforma e preparação para abandono.No nível ESD­4 haverá a preparação para abandono, que ocorrerá após acionamentode botoeiras instaladas na Sala de Controle ou Sala de Rádio ou ECOS.Para acionamento destas botoeiras deverá haver a comunicação verbal do GEPLAT(gerente da plataforma) da unidade.2.6 – Sistemas de distribuição de energia em corrente contínua e UPS.Alguns equipamentos de um sistema elétrico embarcado precisam ser alimentadosininterruptamente seja por corrente contínua seja corrente alternada. Estesequipamentos são denominados críticos devido ao grau de importância e os prejuízosque podem vir a causar às pessoas, ao meio ambiente ou ao processo, caso venham afalhar ou sofrer desligamentos.Quando as cargas críticas são distribuídas, podem ser usadas as UPS modulares, deacionamento imediato e capazes de manter a operação dos equipamentos por umtempo determinado para que seja restabelecida a fonte de energia principal.Podemos citar como exemplos de cargas críticas em uma planta industrial deexploração e produção de petróleo os Controladores Lógicos Programáveis (CLPs),luminárias de emergência, Computadores da rede ECOS, malha de instrumentação deequipamentos e redes de comunicações. 12 14. APOSTILA DE INSPEÇÃO E MANUTENÇÃO DOS SISTEMAS ELÉTRICOS EM UNIDADES MARÍTIMAS Eng. Diego Dias de Souza3 ­ Componentes do sistema elétrico em unidades marítimas.3.1 – Painéis elétricos.Os painéis elétricos devem ser preferencialmente instalados em áreas nãoclassificadas. Caso sejam instalados deve ser evitado o uso de invólucros do tipo àprova de explosão (Ex­d), sendo recomendada a utilização de equipamentos comproteção Ex­e (segurança aumentada), para zonas 1 e 2 e Ex­n (não acendível) parazona 2. Para zona 0, utilizar proteção Ex­i (segurança intrínseca).Caixas e painéis para uso geral devem ser construídos preferencialmente em materialnão metálico. Devem ser fornecidos com parafusos de aço inox para fechamento efixação.Em relação a umidade, todos os painéis e quadros devem possuir meios que garantama eliminação da umidade em seu interior através de resistência de aquecimento.A Proteção para painéis elétricos de uma unidade de produção marítima seguem oscritérios elétricos estabelecidos pela norma ANSI/IEEE, contendo dispositivosdetectores de arco elétrico e reatores limitadores de corrente, localizados na entradade cada fase tendo a função de limitar a corrente de curto­circuito, relés detectores defalta para terra, além das proteções de subtensão e sobrecorrente temporizada einstantânea. Suas entradas e seus disjuntores de interligação são permanentementemonitorados por relés digitais que, na ocorrência de uma falta em uma de suas cargasou no próprio barramento, são sensibilizados atuando de acordo com a seletividadelógica implementada, isolando totalmente o circuito ou barramento em falta.Os painéis devem ser secos e protegidos por fusíveis de características adequadas.3.1.1 – Componentes dos painéis.Para os componentes dos painéis deve ser atendido o nível de coordenação 1,conforme norma IEC 60947­4­1.   Contatores e Relés Auxiliares.Devem ser aptos a trabalhar permanentemente energizados, sem resistência deeconomia.  Barramento.Devem ser em cobre eletrolítico, dimensionados para suportar a capacidade nominalde corrente e de curto­circuito.   Barra de aterramento. 13 15. APOSTILA DE INSPEÇÃO E MANUTENÇÃO DOS SISTEMAS ELÉTRICOS EM UNIDADES MARÍTIMAS Eng. Diego Dias de SouzaTodos os painéis elétricos devem possuir barra de terra, localizada na sua parteinferior, com seção reta equivalente a 50% do barramento principal, limitado a 95mm2, onde devem ser conectadas as seguintes partes:   Estrutura do painel;   Portas e chapas; 
  10. 10. Secundário dos transformadores para instrumentos;   Armação e blindagem dos cabos;  Transformadores de Potencial.   Lâmpadas de Sinalização.Todas as lâmpadas devem possuir base tipo baioneta e possibilitar substituição semabertura do painel. Essas lâmpadas uma verde e outra vermelha devem indicar oestado do demarrador (chave de partida), desligado ou ligado.   Fusíveis.Os fusíveis limitadores de corrente do tipo DIAZED devem ser usados unicamente naproteção dos condutores e circuitos de comando. Devem possuir capacidade deruptura adequada, sendo do tipo retardado.Não deve utilizar fusíveis em painéis ou caixas cuja tampa seja fechada por parafusos.   Disjuntores.Os disjuntores devem ser termomagnéticos do tipo caixa moldada, com capacidade deinterrupção adequada, e devem ser utilizados na proteção dos circuitos de força, tantopara alimentação de cargas motóricas quanto na alimentação de cargas não motóricas.O disjuntor deve ter o dispositivo de trip com ação direta em cada fase. O mecanismode abertura deve ser do tipo "trip free"( Os disjuntores com mecanismo para trip livreabrem sob condições de sobrecarga ou curto­circuito, mesmo que a alavanca dodisjuntor esteja segura na posição ON.).   Contatores Principais.Devem ser tripolares à seco, e as bobinas devem suportar uma queda de tensão de30%,sem desligamento dos contatos.   Relés Térmicos.Os relés térmicos até 63A poderão ser diretos, bimetálicos, munidos de proteçãocontra falta de fase e compensador de temperatura ambiente, rearme manual e escalagraduada para ajuste. O relé deve ser ajustável até 1.15 vezes a corrente nominal domotor. 14 16. APOSTILA DE INSPEÇÃO E MANUTENÇÃO DOS SISTEMAS ELÉTRICOS EM UNIDADES MARÍTIMAS Eng. Diego Dias de SouzaOs relés térmicos com capacidade superior a 63 A devem ser conectados ao sistemavia TC.Os relés térmicos devem ser compatíveis, incluindo­se suas tolerâncias, com os temposde aceleração e de rotor bloqueado, considerando­ se a relação Ip/In do motor emquestão.  Fiação interna e Condutores.A fiação interna deve ter condutor em cobre estanhado tempera mole,encordoamento redondo normal, ser do tipo não armado, ter isolamento em EPR, nãopropagante de fogo, classe 0,75 kV, para circuitos de força e de controle.   Bornes e Terminais.Os bornes devem ser em melamina ou outro material de resistência elétrica emecânica equivalente, sendo que o material a ser utilizado, não deve possuirsubstâncias orgânicas, tóxicas e devem ser não propagantes de fogo.As réguas de bornes de controle devem ficar preferencialmente próximas dos pontosde entrada e saída dos cabos, possuindo uma reserva de 20% de terminais.   Instrumentos para medição.Amperímetro e voltímetro devem ser preferencialmente do tipo analógico.3.2 – Conversores de frequência (VSD).Um motor pode operar com velocidade variável quando alimentado com uma fonte defrequência variável.O tipo mais comum usado é um conversor de frequência que trabalha em conjuntocom um motor de indução. O conversor é constituído basicamente por um retificador,um elo de corrente contínua e um inversor.No retificador a tensão (CA) é retificada, sendo transformada em contínua. A tensãoCC obtida possui perturbações “ripples” que são suavizadas pelo circuito do elo CC,composto por uma combinação de indutores e capacitores. O inversor converte aretificação produzindo uma tensão CA de amplitude e frequência variável.Retificadores e inversores são compostos por chaves semicondutores. No retificador, omais comum é o uso de tiristores e no inversor, o mais comum é o uso de IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor). Essas chaves semicondutoras são acionadas por umsistema de controle.Uma das técnicas mais utilizadas nos inversores de frequência é a modulação porlargura de pulso (PWM). Porém, independentemente da técnica de controle utilizada, 15 17. APOSTILA DE INSPEÇÃO E MANUTENÇÃO DOS SISTEMAS ELÉTRICOS EM UNIDADES MARÍTIMAS Eng. Diego Dias de Souzatodos os conversores de frequência produzem harmônicos. Os níveis máximos deperturbação de harmônicos dos conversores de frequência no ponto de acoplamentocomum (PCC) devem estar de acordo com a norma IEEE 519:   Distorção Harmônica Total (THD) para tensão e corrente ­ 5%.   Distorção para harmônicos individuais de tensão e corrente ­ 3%.A profundidade máxima para os para as distorções da forma de onda final (notchscommutation) deve limitar­ se a 20% e a área máxima de 47,5 p.u. x μs, conformeespecificado para “sistemas gerais”.Em alguns casos, para o atendimento destes níveis nos barramentos de geração énecessária a instalação de filtros passivos. Estes deverão ser dimensionados de formatal que a ocorrência de um único evento/defeito mantenha o THD em 8% e cadacomponente individual limitado a 5%.3.3 – Soft­starter.Utiliza­se o soft­starter quando o acionamento elétrico não exige variação davelocidade do motor, e deseja­se apenas a partida suave, de forma que se limita acorrente de partida evitando­se queda de tensão da rede de alimentação.O funcionamento dos soft­starters está baseado na utilização de uma pontetiristorizada na configuração antiparalelo, que é comandada através de uma placaeletrônica de controle, a fim de ajustar a tensão de saída.O inversor de frequência possui um circuito conhecido como circuito snubber, estecircuito tem como função fazer a proteção dos tiristores contra variação abrupta datensão em relação ao tempo. A capacitância é uma oposição à variação de tensão e,portanto, o capacitor conectado aos terminais dos tiristores reduz a taxa na qual atensão no dispositivo varia. Quando o tiristor estiver bloqueado, o capacitor
  11. 11. secarregará até o instante em que o dispositivo entrar em condução. Quando o tiristorfor acionado, o capacitor descarregará. Portanto, uma resistência deve ser colocadaem série com o capacitor para amortecer a descarga e limitar a corrente transitória nodisparo.Os painéis com soft­starter têm coordenação da proteção, com disjuntor na entrada,para proteção de contator de by­pass e relés de proteção em série. São previstosfusíveis na entrada do soft­starter para proteção do módulo eletrônico de potência.Na especificação de soft­starter e conversores de frequência (VSD) são observados osníveis de curto­circuito máximo especificado pelo fabricante, na entrada dessesequipamentos. Onde o nível de curto­circuito disponível na instalação alimentadorafor maior que o tolerável pelo equipamento, deve ser previstos dispositivoslimitadores de corrente de defeito, devidamente coordenados, de modo a prevenirdanos nos módulos eletrônicos de potência. 16 18. APOSTILA DE INSPEÇÃO E MANUTENÇÃO DOS SISTEMAS ELÉTRICOS EM UNIDADES MARÍTIMAS Eng. Diego Dias de Souza3.4 – Circuitos com retificador ou carregador de baterias.Este sistema é composto por dois retificadores, operando em paralelo, que executam aconversão do sinal de CA em CC, alimentando assim um banco de baterias e a barra dedistribuição. No caso de falta de energia da fonte principal o banco de baterias supre ademanda dos consumidores por um tempo determinado para a normalização dageração principal.3.5 – Circuitos com UPS.Este equipamento consiste de um conversor de energia CA/CC – CC/CA e de um ramoCA alternativo. A unidade retificadora fornece o nível de tensão necessário paracarregar baterias em regime de flutuação ou carga, e suprir a unidade inversora, cujofuncionamento é realizado por um inversor na configuração ponte. Este equipamentoopera pelo ramo retificador/inversor, e na ocorrência de falha neste ramo osconsumidores CA são transferidos automaticamente para o ramo alternativo atravésda chave estática.   Inversor.A unidade inversora opera baseada no chaveamento de 4 IGBT’s, montados naconfiguração ponte, funcionando aos pares de modo a colocar o transformador (1 : n )sob tensão, ora positiva ora negativa definida a partir do sistema de controle. Onde nasaída coloca­se um indutor e um capacitor que colaboram na filtragem da tensãotornando­a estabilizada e livre de ruídos.   Chave Estática.Outro elemento eletrônico (ou eletromecânico) constituinte de uma UPS é a chaveestática. Sua função é permitir a comutação da tensão de saída do inversor para a redee vice­versa em caso de falha ou manutenção no inversor ou banco de baterias, semque haja interrupção no fornecimento de energia para os consumidores.Basicamente existem 2 possibilidades de implementar tal chave: usando tiristores ourelés eletromecânicos. Soluções de baixo custo usam, em geral, relés. Sua comutaçãodeve ser rápida, de modo a não interromper a alimentação por mais de ½ ciclo.Quando a potência é alta, o uso de tiristores é o ideal. Neste caso, é importantegarantir que as tensões da UPS e da rede tenham a mesma fase e amplitude nomomento da comutação, para evitar a existência de uma corrente que circule de umafonte para outra. Como o desligamento de um tiristor se dá quando sua corrente vai àzero, este deve ser o momento de inibir os pulsos que acionam o tiristor que conecta aUPS à carga e de acionar aquele que a conecta a rede. 17 19. APOSTILA DE INSPEÇÃO E MANUTENÇÃO DOS SISTEMAS ELÉTRICOS EM UNIDADES MARÍTIMAS Eng. Diego Dias de Souza4 ­ Especificação de geradores.4.1 – Características do ambiente.4.1.1 – Altitude.Um gerador operando em altitude acima de 1000m sem ter sido especificado para talapresentará aquecimento, causado pela rarefação do ar e, consequentemente,diminuição do seu poder de arrefecimento. A insuficiente troca de calor entre ogerador e o ar circundante leva à exigência de redução de perdas, o que significatambém redução de potência.O aquecimento das máquinas é diretamente proporcional às perdas e estas variamaproximadamente numa razão quadrática com a potência.4.1.2 – Temperatura.Em geradores que trabalham constantemente em temperaturas ambientes superioresa 40°C sem terem sido projetados para essa condição, o enrolamento pode atingirtemperaturas prejudiciais à isolação, reduzindo sua vida útil. Este fato deve sercompensado por um projeto especial do gerador, usando materiais isolantes especiaisou pela redução da potência nominal do mesmo.Geradores que operam em temperaturas inferiores a – 20 °C e não especificados paraesta condição podem apresentar os seguintes problemas:   Excessiva condensação, exigindo drenagem adicional ou instalação de resistência de aquecimento, caso o gerador fique longos períodos parado;   Formação de gelo nos mancais, provocando endurecimento das graxas ou lubrificantes dos mancais, exigindo o emprego de lubrificantes especiais ou graxas anticongelantes.Associando os efeitos da variação da temperatura e da altitude à capacidade dedissipação, a potência do gerador pode ser obtida multiplicando­se a potência útil pelofator de multiplicação encontrado nas curvas.4.1.3 – Ambientes agressivos.Ambientes agressivos tais como, estaleiros, instalações portuárias, indústria depescado e múltiplas aplicações navais, indústrias químicas e petroquímicas, exigemque os equipamentos que neles trabalham sejam adequados para suportar aagressividade desses ambientes com elevada confiabilidade.Nos casos de geradores para uso naval, as máquinas devem apresentar característicasespeciais de acordo com as exigências de construção, inspeção e ensaios estabelecidosnas normas das sociedades classificadoras navais, entre as quais: 18
  12. 12. 20. APOSTILA DE INSPEÇÃO E MANUTENÇÃO DOS SISTEMAS ELÉTRICOS EM UNIDADES MARÍTIMAS Eng. Diego Dias de Souza   American Bureau os Shipping (ABS);   Bureaus Veritas (BV);   Lloyds Register of Shipping;   Germanischer Lloyd.Temperaturas ambientes e sobrecargas conforme entidades classificadoras e normas navais.4.2 – Graus de proteção.Os invólucros dos equipamentos elétricos, conforme as características do local em queserão instaladas e de sua acessibilidade devem oferecer um determinado grau deproteção.Assim, por exemplo, um equipamento a ser instalado num local sujeito a jatos de águadeve possuir um invólucro capaz de suportar tais jatos, sob determinados valores depressão e ângulo de incidência, sem que haja penetração de água.4.2.1 – Código de identificação.A norma NBR 6146 define os graus de proteção dos equipamentos elétricos por meiodas letras características IP seguidas por dois algarismos.O primeiro algarismo indica o grau de proteção contra penetração de corpos sólidosestranhos na máquina e contato acidental. Este algarismo será representado pelosseguintes valores:   0 ­ sem proteção   1 – proteção contra penetração de corpos sólidos estranhos de dimensões acima de 50mm. 19 21. APOSTILA DE INSPEÇÃO E MANUTENÇÃO DOS SISTEMAS ELÉTRICOS EM UNIDADES MARÍTIMAS Eng. Diego Dias de Souza   2 ­ proteção contra penetração de corpos sólidos estranhos de dimensões acima de 12mm.   4 ­ proteção contra penetração de corpos sólidos estranhos de dimensões acima de 1mm.   5 ­ proteção contra acúmulo de poeiras prejudiciais à máquina.O segundo algarismo indica o grau de proteção contra penetração de água no interiorda máquina. Este algarismo será representado pelos seguintes valores:   0 ­ sem proteção.   1 ­ proteção contra penetração de pingos de água na vertical.   2 ­ pingos de água até a inclinação de 15º com a vertical.   3 ­ água de chuva até a inclinação de 60º com a vertical.   4 ­ respingos de todas as direções.   5 ­ jatos de água de todas as direções.   6 ­ água de vagalhões.   7 ­ imersão temporária.   8 ­ imersão permanente.A letra (W) pode ser colocada entre as letras IP e os algarismos indicativos do grau deproteção indicam que a maquina e protegida contra intempéries. Como exemplo,IPW45. 20 22. APOSTILA DE INSPEÇÃO E MANUTENÇÃO DOS SISTEMAS ELÉTRICOS EM UNIDADES MARÍTIMAS Eng. Diego Dias de Souza4.2 – Limites de ruído.As normas definem limites máximos de nível de potência sonora para as máquinas.A tabela a seguir indica os limites máximos de nível de potência sonora em máquinaselétricas girantes transmitidos através do ar, em decibéis, na escala de ponderação A ­ dB(A) ­ conforme a NBR 7565.4.3 – Vibração.A norma define limites de vibração máximos para as máquinas. A tabela a seguir indicavalores admissíveis para a amplitude de vibração conforme NBR 7094, para as diversascarcaças em dois graus: Normal e Especial. 21 23. APOSTILA DE INSPEÇÃO E MANUTENÇÃO DOS SISTEMAS ELÉTRICOS EM UNIDADES MARÍTIMAS Eng. Diego Dias de Souza4.4 – Ventilação.As perdas são inevitáveis no gerador e o calor gerado por elas deve ser dissipado parao elemento de resfriamento do gerador, usualmente o ar ambiente. A maneira pelaqual é feita a troca de calor entre as partes aquecidas do gerador e o ar ambiente éque define o sistema de ventilação da máquina. Os sistemas usuais são de dois tiposprincipais:   Gerador aberto – É o gerador em que o ar ambiente circula no seu interior, em contato direto com as partes aquecidas que devem ser resfriadas.   Gerador totalmente fechado – O ar ambiente é separado do ar contido no interior do gerador, não entrando em contato direto com suas partes internas. A transferência de calor é toda feita na superfície externa do gerador.   Totalmente fechado com trocador de calor ar­ar: O gerador possui dois ventiladores montados no eixo, um interno e outro externo. O trocador de calor ar­ar é constituído de tubos montados axialmente no trocador e normalmente fica na parte superior do gerador. O ventilador interno força o ar quente a circular dentro da máquina fazendo­o entrar em contato com a parte externa dos tubos do trocador, que encontram­se dentro da máquina. O ventilador externo força o ar do ambiente a circular dentro dos tubos do trocador, retirando o calor deles e transferindo ao ambiente.   Totalmente fechado com trocador de calor ar­água: O gerador possui um ventilador interno montado no eixo e um ou dois radiadores a água montados no trocador de calor. Esses radiadores recebem água fria de um sistema existente no local de instalação do gerador. O trocador de calor normalmente é montado na parte superior do gerador. O ventilador interno força o ar quente a circular por dentro da máquina e através do radiador, onde o calor é retirado pela água que circula nele. 22 24. APOSTILA DE INSPEÇÃO E MANUTENÇÃO DOS SISTEMAS ELÉTRICOS EM UNIDADES MARÍTIMAS Eng. Diego Dias de Souza4.5 – Equipamentos acessórios e especialidades.4.5.1 – Resistor de aquecimento.Resistores de aquecimento (ou resistores de desumidificação) são utilizados emgeradores instalados em ambientes muito úmidos. São energizados quando asmaquinas estão paradas e com isso aquecem seu interior alguns graus acima doambiente (5 a 10 °C). Com isso impedem a condensação de agua no interior dasmesmas quando estas ficam paradas por longo espaço de tempo.4.5.2 – Proteção térmica de geradores elétricos.A proteção térmica normalmente é efetuada por meio de termoresistências,termistores ou termostatos. Os tipos de detectores a serem utilizados sãodeterminados
  13. 13. em função da classe de temperatura do isolamento empregado, de cadatipo de máquina e das exigências da aplicação.4.5.3 – Termoresistores (RTD).Possuem uma resistência calibrada que varia linearmente com a temperatura,possibilitando um acompanhamento contínuo do processo de aquecimento damáquina, com alto grau de precisão e sensibilidade de resposta através do uso de umcontrolador. Devido ao acompanhamento contínuo da temperatura, um mesmodetector pode servir para alarme e para desligamento.4.5.4 – Termistores (PTC e NTC).São detectores térmicos compostos de semicondutores que variam sua resistênciabruscamente ao atingirem uma determinada temperatura. Podem ser de dois tipos,PTC (Coeficiente de Temperatura Positivo) e NTC (Coeficiente de TemperaturaNegativo).Termostatos: São detectores térmicos do tipo bimetálico com contatos de pratanormalmente fechados (NF), que se abrem quando ocorre determinada elevação detemperatura. Quando a temperatura de atuação do bimetálico baixar, este volta a suaforma original instantaneamente, permitindo o fechamento dos contatos novamente.Os termostatos podem ser destinados para sistemas de alarme, desligamento ouambos (alarme e desligamento). São normalmente ligados em série com a bobina deum contator do circuito de proteção da máquina. Dependendo do grau de segurança eda especificação, podem ser utilizados três termostatos (um por fase) ou seistermostatos (grupos de dois por fase). 23 25. APOSTILA DE INSPEÇÃO E MANUTENÇÃO DOS SISTEMAS ELÉTRICOS EM UNIDADES MARÍTIMAS Eng. Diego Dias de Souza4.6 – Classes de isolamento.O limite de temperatura depende do tipo de material empregado para o isolamento.Para fins de normalização, os materiais isolantes e os sistemas de isolamento (cada umformado pela combinação de vários materiais) são agrupados em Classes deIsolamento, cada qual definida pelo respectivo limite de temperatura, ou seja, pelamaior temperatura que o material pode suportar continuamente sem que seja afetadasua vida útil.As classes de isolamento utilizadas em máquinas elétricas e os respectivos limites detemperatura conforme a Norma NBR 7094 são as seguintes:   Classe A (105°C);   Classe E (120°C);   Classe B (130°C);   Classe F (155°C);  Classe H (180°C).As classes B e F são as comumente utilizadas em motores normais. Já para geradoresas mais comuns são a F e H.4.6.1 – Temperatura externa da máquina.As normas de máquinas elétricas fixam a máxima elevação de temperatura (DT), demodo que a temperatura do ponto mais quente fica limitada, baseada nas seguintesconsiderações:   A temperatura ambiente é, no máximo 40°C, por norma, e acima disso as condições de trabalho são consideradas especiais.   A diferença entre a temperatura média e a do ponto mais quente não varia muito de máquina para máquina e seu valor estabelecido em norma, baseado na prática é 5°C, para as classes A e E, 10°C para classe B e 15°C para as classes F e H. As normas de máquinas elétricas, portanto, estabelecem um máximo para a temperatura ambiente e especificam uma elevação de temperatura máxima para cada classe de isolamento.Deste modo fica indiretamente limitada a temperatura do ponto mais quente. Osvalores numéricos e a composição da temperatura admissível do ponto mais quentesão indicados na tabela a seguir. Ressaltando que para geradores de construção navaldeverão ser obedecidos todos os detalhes particulares de cada entidade classificadora.4.7 – Sobrecarga.Segundo a norma ABNT os geradores síncronos devem fornecer 1,5 vezes a correntenominal durante 15 segundos. Neste caso, através de sua regulagem, deve­se manter atensão muito próxima da nominal. 24 26. APOSTILA DE INSPEÇÃO E MANUTENÇÃO DOS SISTEMAS ELÉTRICOS EM UNIDADES MARÍTIMAS Eng. Diego Dias de SouzaPara utilização a bordo de navios, os geradores devem fornecer 1,5 vezes a correntenominal, durante 2 minutos.Nos geradores Industriais, a sobrecarga admissível é de 1,1 vezes a corrente nominaldurante 1 hora.A sobrecarga momentânea em função da corrente, deve­se consultar os dadostécnicos fornecidos pelo fabricante. 25 27. APOSTILA DE INSPEÇÃO E MANUTENÇÃO DOS SISTEMAS ELÉTRICOS EM UNIDADES MARÍTIMAS Eng. Diego Dias de Souza5 ­ Especificação de baterias.É o dispositivo capaz de transformar a energia química em energia elétrica e/ou aenergia elétrica em energia química. Sendo capaz de armazenar a energia que lhe foifornecida e libera­las em condições determinadas. Em relação aos tipos de bateriaspodemos separar:   Quanto ao eletrólito:   Chumbo­ácido: É a bateria cujo material ativo é o chumbo ou seus derivados e o eletrólito uma solução aquosa ou gelatinosa de ácido.   Alcalinas: É a bateria cujo eletrólito é uma solução alcalina.   Quanto a mobilidade:   Estacionária: É a bateria projetada operar sem problemas de modo imóvel.   Portátil: É a bateria projetada para ser utilizada em serviços em movimento, sem problemas em sua operação.As características técnicas usuais das baterias são:   Baterias chumbo­ácidas a capacidade nominal em regime de descarga é definida em 10 horas até a tensão final de 1,75 V por elemento a 25°C.   Baterias alcalinas a capacidade nominal em regime de descarga é definida em 5 horas até a tensão final de 1,00V por elemento a 25°C.   A recarga de uma bateria regulada por válvula, ou selada hermeticamente, o retificador deverá atender aos seguintes requisitos:   Faixa de ajuste da tensão de flutuação em função da temperatura ambiente aproximada (ver recomendações do fabricante para a bateria especifica);   Recomenda­se para baterias de chumbo­ácidas:
  14. 14. de 2,20 a 2,40Volts por elemento (25°C);   Recomenda­se para baterias de níquel­cádmio: de 1,38 a 1,42Volts por elemento (25°C).   Para recarga de uma bateria, a fonte deverá possuir um dispositivo para iniciar a recarga automática da bateria, e retornar ao regime de flutuação após atingir a tensão máxima de carga.5.1 – Vida útil.A vida útil mínima é de 04 anos, nas condições especificadas pelo fabricante para asvariações do clima brasileiro. A definição da vida útil de uma bateria chumbo­ácida équando sua capacidade nominal for inferior a 80% de C10. No caso de bateria alcalinao final de vida útil é considerado quando atingir 65% de sua capacidade nominal de C5. 26 28. APOSTILA DE INSPEÇÃO E MANUTENÇÃO DOS SISTEMAS ELÉTRICOS EM UNIDADES MARÍTIMAS Eng. Diego Dias de SouzaExistem três fatores básicos que determinam o tempo de utilização de uma bateria,são eles: temperatura, tipo de utilização e capacidade.5.1.1 – Temperatura.A temperatura é um fator importante que afeta a eficiência, o desempenho e a vida dabateria. A velocidade da reação química na bateria é altamente dependente datemperatura. A velocidade de reação dobra a cada 8°C de aumento de temperatura.A reação se processa com maior eficiência em torno de 25°C. Quando uma bateriatrabalha num ambiente de baixa temperatura ela apresenta uma menor tensão,menor capacidade, exigindo­se nesse caso, uma bateria superdimensionada. É umabateria com tendência a uma forte sulfatação, e menor eficiência na transferência deenergia (­ 50% a 40°C). É, portanto uma forte candidata a ser substituída mais cedoque a previsão.Por outro lado, bateria trabalhando em elevada temperatura, com uma velocidade dereação mais acelerada, apresenta uma maior autodescarga, deteriorando maisrapidamente os seus componentes, reduzindo sua vida (­ 30% a 5°C)Como a bateria além do tempo de vida perde em capacidade, os fabricantesaconselham com muita razão, que ela deve trabalhar sempre nas proximidades de25°C, caso a temperatura abaixe de 15°C e aumente de 35°C aumentar 30% seudimensionamento5.1.2 – Tipo de utilização.A vida da bateria depende da tensão de flutuação, da densidade do eletrólito, donúmero e profundidade dos ciclos (descarga – carga). A tensão de flutuação para baterias chumbo­ácidas deve sempre ser escolhida entre2,20 a 2,40 volts por elemento. Abaixo de 2,15 volts/elemento, a bateria tende asulfatar, exigindo maior número de recargas de equalização. Acima de 2,40 volts porelemento, além do maior consumo de água, apresenta uma maior variação de tensãoentre os elementos. Uma variação maior que 0,05 volts nas tensões individuais entreos elementos, mostram irregularidades.Costuma­se citar como vida da bateria não os anos prováveis de sua existência, porémo número de ciclos que ela suporta.5.1.3 – Capacidade.A capacidade de uma bateria é definida em Ampére/hora: quantidade de energiafornecida pela bateria, corrigida à temperatura de referência de 25°C, durante umtempo e uma tensão final determinada. 27 29. APOSTILA DE INSPEÇÃO E MANUTENÇÃO DOS SISTEMAS ELÉTRICOS EM UNIDADES MARÍTIMAS Eng. Diego Dias de SouzaEsta capacidade depende da corrente máxima que a bateria deve fornecer por umtempo pré­determinado em uma temperatura ambiental de 25°C.Os valores nominais de 36, 38, 40, 42, 45, 47, 50, 55, 75, 100, 150 Ah para uma bateria,normalmente são referenciados a uma descarga de 10 horas (C10 ) 28 30. APOSTILA DE INSPEÇÃO E MANUTENÇÃO DOS SISTEMAS ELÉTRICOS EM UNIDADES MARÍTIMAS Eng. Diego Dias de Souza6 – Simbologia em eletricidade.Este capítulo visa mostrar as simbologias das normas nacionais e internacionais dossímbolos de maior uso em eletricidade, comparado a simbologia brasileira (ABNT) coma internacional (IEC), com a alemã (DIN) , e com a norte­americana (ANSI) visandofacilitar a modificação e interpretação de diagramas esquemáticos, segundo as normasestrangeiras, para as normas brasileiras. A simbologia tem por objetivo estabelecersímbolos gráficos que devem ser usados para, em desenhos técnicos ou diagramas decircuitos de comandos eletromecânicos, representar componentes e a relação entreestes. Esta simbologia aplica­se no campo industrial, didático e outros onde fatos denatureza elétrica precisem ser esquematizados graficamente.O significado e a simbologia estão de acordo com as abreviaturas das principaisnormas nacionais e internacionais adotadas na construção e instalação decomponentes e órgãos dos sistemas elétricos 29 31. APOSTILA DE INSPEÇÃO E MANUTENÇÃO DOS SISTEMAS ELÉTRICOS EM UNIDADES MARÍTIMAS Eng. Diego Dias de Souza 30 32. APOSTILA DE INSPEÇÃO E MANUTENÇÃO DOS SISTEMAS ELÉTRICOS EM UNIDADES MARÍTIMAS Eng. Diego Dias de Souza 31 33. APOSTILA DE INSPEÇÃO E MANUTENÇÃO DOS SISTEMAS ELÉTRICOS EM UNIDADES MARÍTIMAS Eng. Diego Dias de Souza 32 34. APOSTILA DE INSPEÇÃO E MANUTENÇÃO DOS SISTEMAS ELÉTRICOS EM UNIDADES MARÍTIMAS Eng. Diego Dias de Souza 33 35. APOSTILA DE INSPEÇÃO E MANUTENÇÃO DOS SISTEMAS ELÉTRICOS EM UNIDADES MARÍTIMAS Eng. Diego Dias de Souza 34 36. APOSTILA DE INSPEÇÃO E MANUTENÇÃO DOS SISTEMAS ELÉTRICOS EM UNIDADES
  15. 15. MARÍTIMAS Eng. Diego Dias de Souza 35 37. APOSTILA DE INSPEÇÃO E MANUTENÇÃO DOS SISTEMAS ELÉTRICOS EM UNIDADES MARÍTIMAS Eng. Diego Dias de Souza 36 38. APOSTILA DE INSPEÇÃO E MANUTENÇÃO DOS SISTEMAS ELÉTRICOS EM UNIDADES MARÍTIMAS Eng. Diego Dias de Souza 37 39. APOSTILA DE INSPEÇÃO E MANUTENÇÃO DOS SISTEMAS ELÉTRICOS EM UNIDADES MARÍTIMAS Eng. Diego Dias de Souza6.1 – Diagrama unifilar.É a representação simplificada, geralmente unipolar das ligações, sem o circuito decomando, onde só os componentes principais são considerados. Serve pararepresentar as diretrizes do projeto de uma instalação elétrica.6.2 – Diagrama multifilar.É a representação da ligação de todos os seus componentes e condutores. Emcontraposição ao unifilar, todos os componentes são representados, sendo que aposição ocupada não precisa obedecer a posição física real em que se encontram.Como ambos os circuitos, (principal e auxiliar) são representados simultaneamente nodiagrama, não se tem uma visão exata da “função” da instalação, dificultando, acimade tudo a localização de uma eventual falha, numa instalação de grande porte. 38 40. APOSTILA DE INSPEÇÃO E MANUTENÇÃO DOS SISTEMAS ELÉTRICOS EM UNIDADES MARÍTIMAS Eng. Diego Dias de Souza6.3 – Diagrama funcional (elementar).A medida que os diagramas multifilares foram perdendo a utilidade, foram sendosubstituídos pelos funcionais. Este tipo de diagrama representa com clareza osprocesso e o modo de atuação dos contatos, facilitando a compreensão da instalação eo acompanhamento dos diversos circuitos na localização de eventuais defeitos.Basicamente o Diagrama Funcional é composto por 2 circuitos:   Circuito Principal ou de Força: Onde estão localizados todos os elementos que tem interferência direta na alimentação da máquina, ou seja, aqueles elementos por onde circula a corrente que alimenta a respectiva máquina.   Circuito Auxiliar ou de Comando: Onde estão todos os elementos que atuam indiretamente na abertura, fechamento e sinalização dos dispositivos utilizados no acionamento da máquina, em condições normais e anormais de funcionamento.6.4 – Layout de montagem.O Layout de montagem constitui um documento importante para orientar amontagem, localização e reparação de falhas em todos os equipamentos queconstituem uma instalação elétrica. 39 41. APOSTILA DE INSPEÇÃO E MANUTENÇÃO DOS SISTEMAS ELÉTRICOS EM UNIDADES MARÍTIMAS Eng. Diego Dias de SouzaOs layouts que envolvam máquinas, equipamentos elétricos, instalações, etc., devemrefletir a distribuição real dos dispositivos, barramentos, condutores, etc., e seuselementos separados, como indicar os caminhos empregados para a interconexão doscontatos destes elementos. 40 42. APOSTILA DE INSPEÇÃO E MANUTENÇÃO DOS SISTEMAS ELÉTRICOS EM UNIDADES MARÍTIMAS Eng. Diego Dias de Souza7 ­ Introdução à manutenção elétrica a bordo.Com relação à inspeção e manutenção, devem­se levar em consideração algumasmedidas a serem adotadas, tais como:  Antes que as instalações ou os equipamentos e dispositivos elétricos sejam postos em operação deve ser feita uma inspeção e quando em funcionamentos as os mesmos devem ser periodicamente inspecionados para assegurarmos que a instalação ou equipamento está sendo mantida em condição satisfatória para uso contínuo dentro da área classificada ou área perigosa;   Os alarmes e os bloqueios que se associam aos equipamentos e aos espaços pressurizados devem ser periodicamente testados para assegurar que não haja falhas durante sua operação.   As inspeções devem ser documentadas em relatórios apresentando suas conclusões;   As inspeções e as manutenções das instalações devem ser executadas por equipe experiente com instrução sobre os vários tipos de proteção para áreas classificadas e prática de instalação, regulamentos e regras relevantes e princípios gerais de classificação de áreas.Já em referência as documentações, podem­se considerar as seguintes medidas, taiscomo:   A classificação de áreas de uma unidade offshore deve ser documentada por meio de desenhos de classificação de áreas e conter a lista das fontes de risco com dados para classificação de áreas.Os procedimentos da manutenção deve­se basear quanto a aplicação, ao conteúdo eaos requisitos das normas da série IEC 61892, API RP 14 FZ , API RP 11S5 e API RP 11S6.   API RP 14 FZ – Esta norma recomenda os requisitos mínimos e diretrizes para projeto, instalação e manutenção de sistemas elétricos em instalações de petróleo fixas e flutuantes localizadas em ambientes offshore para instalações em áreas não classificadas e em áreas classificadas como Zona 0, Zona 1 ou Zona 2. Essas instalações incluem perfuração, produção e transporte por dutos em instalações associadas com a exploração e produção de petróleo e gás. Ela não é aplicável às unidades de perfuração offshore móveis sem instalações de produção. Este documento pretende trazer um resumo das práticas elétricas básicas desejáveis para sistemas elétricos offshore. As práticas recomendadas em seu conteúdo reconhece que aspectos elétricos especiais existem para as instalações elétricas offshore.   API RP 11 S5 – Este documento cobre a aplicação (bitola e configuração) de sistemas de cabos submersíveis elétricos por fabricantes, vendedores e usuários. 41 43. APOSTILA DE INSPEÇÃO E MANUTENÇÃO DOS SISTEMAS ELÉTRICOS EM UNIDADES
  16. 16. MARÍTIMAS Eng. Diego Dias de Souza   API RP 11 S6 – Este documento cobre os testes de campo para o sistema de cabos para o bombeio elétrico submerso.7.1 – Definições.   Defeito – É quando uma ocorrência em um item não impede o seu funcionamento, todavia, podendo, a curto ou longo prazo, acarretar a sua indisponibilidade.   Falha – É toda vez que existir ocorrência em um item, impedindo o seu funcionamento.   Confiabilidade – É a probabilidade de que um equipamento opere com sucesso (sem falhas) por um determinado período de tempo especificado sob condições também especificadas.7.2 – Tipos de manutenção.7.2.1 – Manutenção corretiva.A manutenção corretiva é a forma mais óbvia e mais primária de manutenção, podesintetizar­se pelo ciclo falha­reparação. O reparo dos equipamentos é realizado após aocorrência da avaria. Esta é a forma mais cara de manutenção quando encenada noponto de vista total do sistema. Conduzindo a:   Baixa utilização anual dos equipamentos e máquinas e, portanto, das cadeias produtivas;   Diminuição da vida útil dos equipamentos, máquinas e instalações;  Paradas para manutenção em momentos aleatórios e muitas vezes, inoportunos por corresponderem a épocas de ponta de produção, a períodos de cronograma apertado, ou até a época de crise geral;É óbvio que se torna impossível eliminar completamente este tipo de manutenção, porque não se pode prever em alguns casos o momento exato em que se verificará umdefeito que obrigará a uma manutenção corretiva de emergência.A organização corretiva necessita de:   Pessoal previamente treinado para atuar com rapidez e proficiência em todos os casos de defeitos previsíveis e com quadro e horários bem estabelecidos;  Existência de todos os meios materiais necessários para a ação corretiva que sejam: aparelhos de medição e teste adaptados aos equipamentos existentes e disponíveis, rapidamente, no próprio local;   Existência das ferramentas necessárias para todos os tipos de intervenções necessárias que se convencionou realizar no local;   Existência de manuais detalhados de manutenção corretiva referente aos equipamentos e às cadeias produtivas, e sua fácil acessibilidade; 42 44. APOSTILA DE INSPEÇÃO E MANUTENÇÃO DOS SISTEMAS ELÉTRICOS EM UNIDADES MARÍTIMAS Eng. Diego Dias de Souza   Existência de desenhos detalhados dos equipamentos e dos circuitos que correspondam às instalações atualizados;   Almoxarifado racionalmente organizado, em contato íntimo com a manutenção e contendo, em todos os instantes, bom número de itens acima do ponto crítico de encomenda;   Contratos bem estudados, estabelecidos com entidades nacionais ou internacionais, no caso de equipamentos de alta tecnologia cuja manutenção local seja impossível;  Reciclagem e atualização periódicas dos chefes e dos técnicos de manutenção;   Registros dos defeitos e dos tempos de reparo, classificados por equipamentos e por cadeias produtivas;   Registro das perdas de produção resultantes das paradas devidas a defeitos e a parada para manutenção;7.2.2 – Manutenção preventiva.A Manutenção Preventiva consiste em um trabalho de prevenção de defeitos quepossam originar a parada ou um baixo rendimento dos equipamentos em operação.Esta prevenção é feita baseada em estudos estatísticos, estado do equipamento, localde instalação, condições elétricas que o suprem, dados fornecidos pelo fabricante(condições ótimas de funcionamento, pontos e periodicidade de lubrificação, etc.),entre outros.Dentre as vantagens, podemos citar:   Diminuição do número total de intervenções corretivas, aligeirando o custo da corretiva;   Grande diminuição do número de intervenções corretivas ocorrendo em momentos inoportunos como por ex: em períodos noturnos, em fins de semana, durante períodos críticos de produção e distribuição, etc;   Aumento considerável da taxa de utilização anual dos sistemas de produção e de distribuição.Para que a manutenção preventiva funcione é necessário:  Existência de um escritório de planejamento da manutenção (Gabinete de Métodos) composto pelas pessoas mais altamente capacitadas da manutenção e tendo funções de preparação de trabalho e de racionalização e otimização de todas as ações. Daqui advém uma manutenção de maior produtividade e mais eficaz.   Existência de uma biblioteca organizada contendo: manuais de manutenção, manuais de pesquisas de defeitos, catálogos construtivos dos equipamentos, catálogos de manutenção (dados pelos fabricantes) e desenhos de projeto atualizados (as­built).   Existência de fichários contendo as seguintes informações: 43 45. APOSTILA DE INSPEÇÃO E MANUTENÇÃO DOS SISTEMAS ELÉTRICOS EM UNIDADES MARÍTIMAS Eng. Diego Dias de Souza   Fichas históricas dos equipamentos contendo registro das manutenções efetuadas e defeitos encontrados;   Fichas de tempos de reparo, com cálculo atualizado de valores médios;   Fichas de planejamento prévio normalizado dos trabalhos repetitivos de manutenção. Nestas fichas contém­se: composição das equipes de manutenção, materiais, peças de reposição e ferramentas, PRRT, com a sequência lógica das várias atividades implicadas;   Existência de plannings nos quais se mostram os trabalhos em curso e a realizar no próximo futuro. Devem existir plannings locais nas oficinas;   Existência de um serviço de emissão de requisições ou pedidos de trabalho, contendo a descrição do trabalho, os tempos previstos, a lista de itens a requisitar e a composição da equipe especializada;   Emissão de mapas de rotinas diárias;   Existência de um serviço de controle, habilitado a calcular dados estatísticos destinados à confiabilidade e à produção;   Existência de um serviço de
  17. 17. emissão de relatórios resumidos das grandes manutenções periódicas;   Existência de interações organizadas com o almoxarifado e os serviços de produção.7.2.3 – Manutenção preditiva.Manutenção preditiva é a atuação realizada com base em modificação de parâmetrode condição ou desempenho, cujo acompanhamento obedece a uma sistemática.O objetivo deste tipo de manutenção é prevenir falhas nos equipamentos ou sistemasatravés de acompanhamento de parâmetros diversos, permitindo a operaçãocontínua do equipamento pelo maior tempo possível. É a primeira grande quebra deparadigma na manutenção, e tanto mais se intensifica quanto mais o conhecimentotecnológico desenvolve equipamentos que permitam avaliação confiável dasinstalações e sistemas operacionais em funcionamento.O processo de manutenção preditiva se dá quando o grau de degradação se aproximaou atinge o limite estabelecido, é tomada a decisão de intervenção. Normalmente essetipo de acompanhamento permite a preparação prévia do serviço, além de outrasdecisões e alternativas relacionadas com a produção. São condições básicas:  O equipamento, o sistema ou a instalação devem permitir algum tipo de monitoramento ou medição;   O equipamento, o sistema ou a instalação deve merecer esse tipo de ação, em função dos custos envolvidos;  As falhas devem ser oriundas de causas que possam ser monitoradas e ter sua progressão acompanhada;  Deve ser estabelecido um programa de acompanhamento, análise e diagnóstico, sistematizado; 44 46. APOSTILA DE INSPEÇÃO E MANUTENÇÃO DOS SISTEMAS ELÉTRICOS EM UNIDADES MARÍTIMAS Eng. Diego Dias de Souza   É fundamental que a mão­de­obra da manutenção responsável pela análise e diagnóstico seja bem treinada. Não é somente medir, é preciso analisar os resultados e formular diagnósticos.7.2.4 – Manutenção detectiva.Manutenção detectiva é a atuação efetuada em sistemas de proteção buscandodetectar falhas ocultas ou não perceptíveis ao pessoal de operação e manutenção. Aidentificação de falhas ocultas é primordial para garantir a confiabilidade. Em sistemascomplexos, essas ações só devem ser levadas a efeito por pessoal da área demanutenção, com treinamento e habilitação para tal, assessorado pelo pessoal deoperação.É cada vez maior a utilização de computadores digitais em instrumentação e controlede processo nos mais diversos tipos de plantas industriais. São sistemas de aquisiçãode dados, controladores lógicos programáveis, sistemas digitais de controledistribuídos ­ SDCD, multi­loops com computador supervisório e outra infinidade dearquiteturas de controle somente possíveis com o advento de computadores deprocesso.A diferença entre a manutenção preditiva pela detectiva é o nível de automatização.Na manutenção preditiva, se faz necessário o diagnóstico a partir da medição deparâmetros. Já na manutenção detectiva, o diagnóstico é obtido de forma direta apartir do processamento das informações colhidas junto a planta. Há apenas que seconsiderar, a possibilidade de falha nos próprios sistemas de detecção de falhas, sendoesta possibilidade muito remota. De uma forma ou de outra, a redução dos níveis deparadas indesejadas por manutenções não programadas, ficam extremamentereduzidas.7.3 – Avaliação da manutenção de um sistema.   Tempo Médio Para Falha.É a relação entre o tempo total de operação de um conjunto de itens não reparáveis eo número total de falhas detectadas nestes itens, no período observado. Utilizado paraitens que são substituídos após a ocorrência da falha. TMPF= ∑HROP / NTMCTMPF – Tempo Médio Para Falha;HROP – Horas de Operação;NTMC – Número Total de Manutenção Corretiva;   Tempo Médio Para Reparo. 45 47. APOSTILA DE INSPEÇÃO E MANUTENÇÃO DOS SISTEMAS ELÉTRICOS EM UNIDADES MARÍTIMAS Eng. Diego Dias de SouzaÉ a relação entre o tempo total de intervenção corretiva em um conjunto de itens comfalha e o número total de falhas detectadas nesses itens, período observado. Éutilizado para itens em que o tempo de reparo ou substituição é Significativo emrelação ao tempo de operação. TMPR = HTMC / NTMCTMPR – Tempo Médio Para Reparo;NTMC – Número Total de Manutenção Corretiva;HTMC – Tempo Total de Manutenção Corretiva;   Tempo Médio de Entre Falhas.É a relação entre o produto do número de itens por seus tempos de operação e onúmero total de falhas detectadas nestes itens no período observado. O índice é usadopara itens que são reparados após a ocorrência de falha. TMEF = (NOIT x HROP) / NTMCTMEF – Tempo Médio Entre Falhas;NOIT – Número de Itens;HROP – Horas de Operação;NTMC – Número Total de Manutenção Corretiva  Disponibilidade do Equipamento.É a relação entre a diferença do número de horas do período, hora calendário com onúmero de horas usadas para serviços de Manutenção para cada item observado e onúmero total de horas do período considerado, representando o percentual de tempoque o equipamento ficou a disposição da operação para desempenhar suas funções. Adisponibilidade pode ser expressa por meio da seguinte equação: DISP = [ HROP / (HROP + HTMN) ] x 100 %DISP – Disponibilidade;HROP – Horas de Operação;HTMN – Horas totais de Manutenção   Custo de Manutenção por Faturamento. 46 48. APOSTILA DE INSPEÇÃO E MANUTENÇÃO DOS SISTEMAS ELÉTRICOS EM UNIDADES MARÍTIMAS Eng. Diego Dias de SouzaÉ a relação entre o custo total da manutenção e o faturamento da empresa no períodoconsiderado. CMTF = (CTMN / FTEP) x 100 %CMFT – Custo da Manutenção por Faturamento;CTMN – Custo Total da Manutenção;FTEP – Faturamento Total da Empresa.   Custo da Manutenção Pelo Valor da Reposição.É a relação entre o custo total acumulado na manutenção de um
  18. 18. determinado item e ovalor da compra deste equipamento novo (valor de reposição). CMVP = ( ∑CTMN / VLRP) x 100 %CTMN – Custo Total da Manutenção;VLRP – Valor de Reposição.   Paradas de equipamento causadas por falhas não previstas.Este é um indicador da eficácia do acompanhamento preditivo e do acerto do plano demanutenção preventiva da empresa. Quanto maior o seu valor, menor o acerto, ouseja, maior o número de horas paradas por falhas não previstas. Atualmente a grandevirtude da manutenção não é reparar os equipamentos de modo rápido, mas prever eevitar as falhas dos equipamentos, instalações. PNP = HFNP / THPPNP – Paradas Não PrevistasHFNP – Horas Paradas por Falhas Não PrevistasTHP – Total de Horas Paradas   Total de homem­hora gasto em reparos de emergência.É uma forma de avaliar o acerto da política de preventiva e preditiva da manutenção.Reparos em emergência são definitivamente indesejáveis. Quanto menor esseindicador, maior deverá ser a confiabilidade da instalação. THHE = HHRE / THHATHHE – Total de Homem Hora gasto em Reparos de Emergência. 47 49. APOSTILA DE INSPEÇÃO E MANUTENÇÃO DOS SISTEMAS ELÉTRICOS EM UNIDADES MARÍTIMAS Eng. Diego Dias de SouzaHHRE – Homem Hora gasto em Reparos de Emergência.THHA – Total de Homens Hora aplicado   Total de horas paradas por intervenção da Preventiva.Este indicador permite uma avaliação do quanto o programa de manutençãopreventiva influi nas horas paradas de equipamentos na planta. Pode ser avaliado emfunção do total de horas paradas ou relacionado, também, com interferências ouperdas na produção pela necessidade de intervenção para cumprimento do plano depreventiva.É preciso ter em mente que se o plano de preventiva influi no processo produtivo,sendo necessário mudar a forma de atuação com a introdução de técnicas preditivasque permitam o acompanhamento sem retirar o equipamento de operação. TPIP = HPIP / THPTPIP – Total de Horas Paradas por Intervenção PreventivaTHP – Total de Horas Paradas   Back Log (carga futura de trabalho).Indica quantos homens hora ou quantos dias, para aquela determinada força detrabalho, serão necessários para executar todos os serviços solicitados. BLOG = HHNS / (HHDS/dia)BLOG – Backlog (BLOG<1 equipe insuficiente, BLOG>1 equipe superdimensionada)HHNS – Total de homem hora necessário para realização do serviçoHHDS – Total de homem hora disponível para executar o serviçoRecomenda­se que o back­log não seja superior a 15 dias.   Alocação por tipo de serviço, por prioridade e por especialidade.A correta Identificação das ordens de trabalho permite que a manutenção consiga terdados, confiáveis, do seu modo de atuação. Assim, é importante definir a prioridadeou característica da Ordem de Trabalho: Emergência, Urgência, Normal, Data Marcada. EMERGÊNCIA = THHU / THDATHHU –Total de homem hora programados para urgência. 48 50. APOSTILA DE INSPEÇÃO E MANUTENÇÃO DOS SISTEMAS ELÉTRICOS EM UNIDADES MARÍTIMAS Eng. Diego Dias de SouzaTHDA –Total de homem hora disponíveis apropriados. PRVENTIVA = THHP / THDATHHP –Total de homem hora programados para manutenção preventiva.THDA –Total de homem hora disponíveis apropriados. MECÂNICO = THHM / THDATHHM – Total de homem hora de mecânico apropriados.THDA –Total de homem hora disponíveis apropriados.  Cumprimento da Programação.Outro aspecto importante ligado ao planejamento e coordenação dos serviços é arelação serviços programados – serviços executados. Além de medir como estáandando o planejamento indica, mesmo que indiretamente, a confiabilidade dainstalação. O objetivo é que o cumprimento da programação seja de 100%. Entretanto,este número deve estar sempre acima de 75%. CP = [ HHSP / HHSE ] x 100 %CP – Cumprimento da Programação.HHSP – Homem hora dos serviços planejados.HHSE – Homem hora dos serviços executado.   Acerto da programação.É o indicador que mede o acerto da programação é aquele que aponta os desviosentre os tempos programados e os tempos de execução. Na manutenção são muitas assituações imprevistas, como quebras de parafusos, equipamentos, etc... Quecontribuem para esses desvios. É importante que os desvios mais acentuados sejamjustificados de modo que os parâmetros sejam mantidos ou corrigidos nasprogramações futuras. O modo de fazer essa verificação e admitir um desvio de X% dotempo programado e calcular qual o número de ordens de trabalho que ficou foradessa faixa de desvio. AX% = NOSD / NTOSNOSD – Nº de Ordem de Serviço que ultrapassou X% do tempo programado.NOSD – Nº total de O.S. 49 51. APOSTILA DE INSPEÇÃO E MANUTENÇÃO DOS SISTEMAS ELÉTRICOS EM UNIDADES MARÍTIMAS Eng. Diego Dias de Souza8 ­ Avarias em equipamentos elétricos e suas causas.8.1 – Defeitos em motores.8.1.1 – Corrente alta em carga.Possíveis causas:   Tensão fora da nominal;  Sobrecarga;   Frequência fora da nominal;   Correias muito esticadas;   Rotor arrastando no estator.8.1.2 – Resistência de isolamento baixa.Possíveis causas:   Isolantes de ranhura danificados;  Cabinhos cortados;   Cabeça de bobina encostando na carcaça;   Presença de umidade ou agentes químicos;   Presença de pó sobre o bobinado.8.1.3 – Aquecimento dos mancais.Possíveis causas:  Excessivo esforço axial ou radial da correia;   Eixo torto;   Tampas frouxas ou descentralizadas;   Falta ou excesso de graxa;   Material estranho na graxa;8.1.3 – Sobreaquecimento do motor.Possíveis causas:
  19. 19.  Ventilação obstruída;   Ventilador pequeno;   Tensão ou frequência fora do especificado;   Rotor arrastando ou falhado;   Estator sem impregnação;   Sobrecarga;   Rolamento com defeito;   Partidas consecutivas; 50 52. APOSTILA DE INSPEÇÃO E MANUTENÇÃO DOS SISTEMAS ELÉTRICOS EM UNIDADES MARÍTIMAS Eng. Diego Dias de Souza   Entreferro abaixo do especificado;   Capacitor permanente inadequado;   Ligações erradas.8.1.4 – Alto nível de ruído.Possíveis Causas:   Desbalanceamento;  Eixo torto;   Alinhamento incorreto;   Rotor fora de centro;   Ligações erradas;   Corpos estranhos no entreferro;   Objetos presos entre o ventilador e a tampa defletora;   Rolamentos gastos/danificados;  Aerodinâmica inadequada.8.1.5 – Vibração excessiva.Possíveis Causas:   Rotor fora de centro, falhado, arrastando ou desbalanceado;   Desbalanceamento na tensão da rede;   Rolamentos desalinhados, gastos ou sem graxa;   Ligações erradas;   Mancais com folga;   Eixo torto;   Folga nas chapas do estator;  Problemas com a base do motor.8.2 – Defeitos em Geradores.8.2.1 – O gerador não excita ou não escorva.Possíveis causas:   Chave de excitação, caso houver, não está funcionando;   Interrupção no circuito do enrolamento auxiliar;   Tensão residual demasiadamente baixa;   Velocidade de acionamento não está correta;   Interrupção no circuito de excitação principal;   Relé ou outro componente do regulador com defeito;   Potenciômetro de ajuste de tensão externo rompido ou ligação interrompida;  Varistor de proteção está defeituoso. 51 53. APOSTILA DE INSPEÇÃO E MANUTENÇÃO DOS SISTEMAS ELÉTRICOS EM UNIDADES MARÍTIMAS Eng. Diego Dias de Souza8.2.2 – Gerador não excita, até a tensão nominal.Possíveis causas:  Retificadores girantes defeituosos;   Velocidade incerta;   Ajuste abaixo da nominal;   Alimentação do regulador de tensão não está de acordo com a tensão de saída desejada.8.2.3 – Em vazio, o gerador excita até a tensão nominal, porém entra emcolapso com a carga.Possíveis causas:   Diodos girantes estão defeituosos;   Forte queda de velocidade.8.2.3 – O gerador, em vazio, excita­se através de sobretensão.Possíveis causas:   Tiristor de potência defeituoso.   Transformador de alimentação do regulador com defeito.   Alimentação do regulador de tensão não está de acordo com a tensão de saída desejada.8.2.4 – Oscilações nas tensões do gerador.Possíveis causas:   Estabilidade mal ajustada;  Oscilações na rotação da máquina de acionamento. 52 54. APOSTILA DE INSPEÇÃO E MANUTENÇÃO DOS SISTEMAS ELÉTRICOS EM UNIDADES MARÍTIMAS Eng. Diego Dias de Souza9 ­ Manutenção de geradores.Os geradores podem ser podem divididos em:   Geradores com autoexcitação.   Geradores com excitação externa.   Geradores com excitação externa e excitatriz.9.1 – Manutenção corretiva não planejada.Não se concebe a possibilidade de defeitos nestas máquinas, mas esporadicamentepodem ocorrer defeitos como:   Fusão de mancais por problemas de lubrificação;   Desprendimento de uma cunha de calço das bobinas do estator;   Curto entre uma fase e o estator.Qualquer defeito deste nível deve­se comunicar ao fabricante e aguardar a chegada deuma equipe de técnicos para conserto.9.2 – Manutenção corretiva planejada.Poucas tarefas são programadas para estas máquinas robustas como:   Troca de escovas de excitação;   Troca de escovas da excitatriz;   Substituição do óleo de flutuação dos mancais.9.3 – Manutenção preventiva.Nos geradores Diesel atuais, o defeito mais comum é o “trip” do gerador por paneseca. Em consequência do entupimento dos elementos filtrantes que apesar de seremtrocados quase que diariamente, não impedem que a bomba injetora de óleo dieselnão tenha capacidade de puxar o combustível através dos filtros entupidos. Oproblema é atual e está no fornecimento de combustível pelas concessionárias.9.4 – Manutenção preditiva.Em máquinas que ainda utilizam escovas verifica­se:   Tamanho das escovas de excitação;  Tamanho das escovas da excitatriz;   Nível de óleo dos mancais. 53 55. APOSTILA DE INSPEÇÃO E MANUTENÇÃO DOS SISTEMAS ELÉTRICOS EM UNIDADES MARÍTIMAS Eng. Diego Dias de Souza9.5 – Manutenção detectiva.A ocorrência de falhas em geradores não é frequente. Caso ocorra algumaanormalidade, os sistemas de proteção deverão ser precisos, seletivos e rápidos, paraisolar a máquina e pará­la imediatamente. As falhas que podem ocorrer no geradorsíncrono são:   Defeito nos enrolamentos;   Sobrevelocidade;   Sobreaquecimento dos enrolamentos e mancais;  Sobrecarga;   Perda de excitação;   Terra na carcaça.A proteção de geradores é feita para os seguintes tipos de faltas:   Falhas de isolamento que podem resultar em curto­circuito entre espiras, entre fases ou entre fase­terra. A falha de isolamento pode ocorrer devido a sobre tensões e sobreaquecimento;   Contra condições anormais de funcionamento como perda de campo, sobrecarga, etc.   Além disso, é preciso prover proteção primária e secundária para o gerador e o conjunto gerador­transformador, resultante em várias funções de proteção.A filosofia básica consiste em se adotar dois conjuntos de relés independentes com asprincipais funções de proteção redundantes, visando manter a continuidade deserviços da máquina mesmo que ocorra um defeito numa dessas funções.Os relés utilizados na proteção do conjunto gerador­ transformador são os seguintes:   Relé de bloqueio: (função 86E) – relé auxiliar para abertura dos disjuntores de campo (f.41), da unidade geradora, dos serviços auxiliares, regulador de velocidade e
  20. 20. regulador de tensão, bloqueando e alarmando , possuindo rearme manual e/ou elétrico. É energizado quando ocorre defeito na parte elétrica da unidade geradora.   Relé de bloqueio: (função 86A) – relé auxiliar que possui as mesmas características de funcionamento do relé f.86E, utilizado como backup deste relé.   Relé de bloqueio: (função 86M) – este relé é responsável pela retirada de operação da unidade geradora através da abertura do seu disjuntor, abertura do disjuntor de campo, acionamento do circuito hidráulico do regulador de velocidade para o fechamento do distribuidor e fechamento da comporta d’água.   Relé de bloqueio: (função 86H) – este relé é responsável pela retirada de operação da unidade geradora através da abertura do seu disjuntor, abertura 54 56. APOSTILA DE INSPEÇÃO E MANUTENÇÃO DOS SISTEMAS ELÉTRICOS EM UNIDADES MARÍTIMAS Eng. Diego Dias de Souza do disjuntor de campo, acionamento do circuito hidráulico do regulador de velocidade.  Diferencial de gerador: (função 87G) – relé de alta impedância, com atuação instantânea que compara as correntes em cada fase de cada lado da unidade geradora, está associado a defeitos entre fases, não sendo sensível para defeitos monofásicos, tendo em vista o tipo de aterramento utilizado pelo gerador (transformador de distribuição). Energiza os relés de bloqueio F.86E e F.86ª, dando disparo de CO2 para o interior da máquina.  Diferencial de gerador: (função 87TG) – relé similar ao relé F.87T, tendo como diferença a utilização de mais um enrolamento para medição das correntes que suprem o transformador de serviço local (TSL). Esta proteção é de atuação instantânea do conjunto transformador­ gerador, que detecta defeitos entre fases no enrolamento do transformador e propicia também função de retaguarda à proteção diferencial de gerador F.87G. Energiza os relés de bloqueio F.86E e F.86A.  Terra do rotor: (função 64R) – está localizado no circuito de excitação do rotor. Este relé possui uma fonte de corrente contínua independente com valor de tensão diferente da excitatriz. Sua função é detectar qualquer contato dos enrolamentos do rotor com a terra, pois, em condições normais de operação, estes ficam totalmente isolados. Quando atuado, apenas dá indicação de alarme.  Terra do estator: (função 64S) – este relé está associado a defeitos monofásicos.  Fase dividida: (função 61) – esta proteção é utilizada somente quando a máquina possui dois enrolamentos por fase (modo construtivo da máquina). Este relé é responsável pela detecção de curto­circuito entre espiras das bobinas do estator do gerador, energizando os relés F.86E e F.86A. Seu princípio de funcionamento está baseado no aparecimento de corrente diferencial, devido ao desbalanço das correntes entre os dois enrolamentos da mesma fase (este tipo de defeito não é detectado pela proteção diferencial do transformador).  Perda de excitação: (função 40) – esta proteção é realizada por um relé de distância, detectando defeitos no interior da máquina. A característica elétrica da perda de campo é a variação da impedância. Quando há perda de excitação, a impedância irá a valores de operação do relé. Energiza os relés F.86E e F.86A.  Sequência negativa: (função 46) – opera para desbalanço de corrente nas fases possui um estágio de alarme e outro de disparo. Existem diversas condições no sistema que provocam desbalanço de corrente (fase aberta, carga desbalanceada, defeitos bifásicos, e outros). Estes desbalanços provocam o surgimento de correntes com frequências de 120 Hz (diferente da nominal), estas correntes circulam na superfície do rotor (campo) provocando o aumento de temperatura de seus anéis, acarretando danos à máquina. Este relé detecta estas correntes, operando e energizando os relés F.86E e F.86A.  Desbalanço de tensão: (função 60) – esta proteção deverá detectar a perda parcial ou total da tensão proveniente do transformador de potencial (queima 55 57. APOSTILA DE INSPEÇÃO E MANUTENÇÃO DOS SISTEMAS ELÉTRICOS EM UNIDADES MARÍTIMAS Eng. Diego Dias de Souza de fusíveis), bloqueando a atuação dos relés que são alimentados por tensão, o regulador de tensão (passando o controle para manual), acionando alarme.  Relé de distância/sobrecorrente temporizado com restrição por tensão: (função 21 / 51V) – o relé F.51V é utilizado como proteção de retaguarda para defeitos entre fases. É um relé de sobrecorrente temporizado dependente do valor de tensão, sendo esta característica necessária devido à variação de impedância da máquina quando ocorrer um curto­circuito. Existem casos que esta corrente é menor que a corrente de operação da máquina, podendo o relé operar por sobrecorrente somente se a tensão cair a um determinado valor. Quando operado energiza os relés F.86E e F.86A.   O relé F.21 é utilizado como proteção de retaguarda para defeitos entre fases. É um relé que possui duas zonas de operação: zona 1 (instantânea) atua para defeitos entre a máquina e o transformador e zona 2 (temporizada) atua para defeitos entre a máquina e o barramento da subestação. Quando é iniciado o processo de excitação normal da máquina, a tensão é elevada até seu valor nominal sem presença de corrente (disjuntor aberto). Caso seja verificada presença de corrente antes da tensão nominal da máquina ser atingida, ficará caracterizado que há um curto­circuito na unidade geradora, uma vez que o disjuntor permanece aberto. Ao ser operado irá energizar os relés F.86E e F.86A.  Instantâneo com sobre tensão: (função 50/27) – esta proteção é de retaguarda e deverá evitar a energização acidental da unidade geradora, seja por erro de operação, defeito em circuito de controle e etc. Quando é iniciado o processo de excitação normal da máquina, a tensão é elevada até seu valor nominal

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