Fabio cavaliere -_tecnologias_para_redução_de_perdas_não-técnicas

Centro de Pesquisas de Energia Elétrica - Cepel Seminário Internacional Sobre Perdas em Sistemas de Distribuição| Agosto 2010
Centro de Pesquisas de Energia Elétrica
Fabio Cavaliere e José Eduardo Alves Jr.
Departamento de Linhas e Estações
Tecnologias para
redução de perdas
não-técnicas

Agenda
• Origem das perdas
• Diferentes abordagens para as
tecnologias
• Desenvolvimentos do Cepel
– Medição Centralizada
– Medidor de 800 A;
– Transformadores auto-monitorados
• Conclusões

Origem das Perdas
• Consumidores
– Irregularidades na medição
– Conexão direta à rede de distribuição
• Concessionárias
– Procedimentos internos equivocados
– Base de dados inadequadas
– Desconhecimento das fontes de perdas

Diferentes abordagens
• Tecnologias
– Equipamentos
– TI (ferramentas computacionais)
– Sistemas de telecomunicação
• Smart-grid
– Aumento do monitoramento e controle das
redes de distribuição e sistemas de medição
– Sistemas de comunicações provendo
informações em tempo real
– Canal de comunicação com o consumidor

Tecnologias
• Redução de perdas
– Inteligência nos sistemas e equipamentos
• Centros de medição
• Balanço energético
• Data-mining
• Detecção de violação de invólucros
• Detecção de falta de tensão indevida
• Corrente de neutro, corrente inversa
• Incorporar inteligência nos transformadores de
instrumentos

Tecnologias
• Redução de perdas (cont.)
– Blindagem das redes e da medição
• Rede DAT (Ampla)
• Externalização da medição
• Medição de 800 A
Uso externo
Instalação em campo

Centro de controle
da concessionária
kWh
TCCI
Medição Centralizada
Unidade de Medição
FaseA Unidade
Consumidora
Monofásica
Fase B
Unidade
Consumidora
Monofásica
Fase C
Unidade
Consumidora
Monofásica
Unidade
Consumidora
Trifásica
FaseA
Fase B
Fase C
Fonte de
Alimentação
e Proteção
BarramentodeEnergia
Barramento de
Dados e Controle
Módulo
de
Controle
MM – Módulo de Medição
MM
MM
MM
MM
MM
MM

Medidor de 800 A
• Medidor de Energia para Correntes Elevadas (até 800 A) com
Recursos Anti-fraudes
– Medidor construido como unidade única, encerrada em caixa fechada e selada,
apto a realizar todas as funções de medição requeridas, sem a necessidade de
execução de quaisquer conexões externas.
5
3
1
2
FIGURA 2
8
16
14
18
FIGURA 6
17
FIGURA 3
3
6
4
7
7

• Características principais:
– Não possui bornes terminais para conexão a circuitos de corrente;
– Dispositivos anti-fraudes que protegem inclusive durante o período no
almoxarifado;
– Conexão do circuito de potencial associada a fixação dos cabos no medidor.
• Características adicionais:
– Mostrador pode ser girado possibilitando a entrada dos cabos por qualquer
direçao;
– Possui transformador para medição de corrente no cabo de neutro;
– Com bateria para manter circuitos anti-fraude;
– Transformadores polarizados de alta linearidade;
– Sensores de potencial ligados a circuitos que indicam ausência de tensão
nos cabos;
– Rotina de instalação para evitar fraude;
– Confirmação de instalação corretamente executada, através de leitura de
comissionamento.
Medidor de 800 A

Medidor com entrada dos cabos
pela esquerda e janela de aperto
dos cabos aberta.
Medidor com entrada dos
cabos por baixo.
Medidor de 800 A

Vista dos dutos por onde passam os cabos e os TCs.
Medidor de 800 A

Medidor de 800 A
• Transferência para a indústria:

DISTRIBUIÇÃO CAIXA DE TI’s
CAIXA DO
MEDIDOR
CONSUMIDOR
MONITORAMENTO
ATUAL
CENTRO DE CONTROLE
DA MEDIÇÃO
L C
MONITORAMENTO
IDEAL
Transformadores Auto-
monitorados

Inteligência no Transformador
de Corrente
Transformador de Corrente Automonitorado (TCAM)
Medidor de Ah
do Primário
Medidor de Ah
do Secundário
Primário
Secundário
Primário

Inteligência no Transformador
de Potencial
Transformador de Potencial Automonitorado (TPAM)
999999
Primário
Secundário
Medidor de Vh
do Secundário

Aplicação do TCAM e do TPAM
na Medição de Energia Elétrica
(Irregularidade)
999999
TPAM
999999
999999
TCAM
Medidor
Eletrônico
(Irregularidade)
Primário
Secundário
Secundário
Primário
( funções Ah e Vh inclusas)

Opções de Instalação
e de Comunicação
Rede de
Distribuição
TPAM
TCAM
CENTRO DE
CONTROLE
DE MEDIÇÃO
TCAM
TPAM
Consumidor
Leitora
Medidor
+Unidade
Remota
Instalação Externa Instalação Interna
L C
e/ou

Protótipo do TCAM:
Principais Componentes
Transformador
de Corrente
Condutor
Primário
Terminais
Secundários
Medidor de Ah
do Secundário
Mostrador de
Ah Secundário
Medidor de Ah
do Primário
Mostrador de
Ah Primário
TC
comum
TCAM

(Irregularidade)
Demonstração da Aplicação da
Metodologia (em Laboratório)
Valor Ah (secundário) no TCAM = 8,1 Ah Valor Ah no Medidor = 7,1 Ah
AMPÈRE-HORA MEDIDOR
TEMPO
AMPÈRE-HORA
AMPÈRE-HORA TCAM
Início da
Irregularidade
Final da
Irregularidade
Ah no TCAM = 8,1 Ah
Ah no Medidor = 7,1 Ah

Principais Benefícios
 Auxílio aos sistemas automatizados de análise de eventos e
“centros de controle e inteligência da medição”.
 Auto-monitoramento contínuo do sistema de medição
como um todo, durante toda a vida útil dos TI’s
monitorados.
 Inviolabilidade da informação de Ah e Vh no interior do TP
e do TC.
 Identificação de erros de cadastramento das constantes
relacionadas à Relação de Transformação de Corrente.

Principais Benefícios
 Controle de falhas, de erros de ligação, de sobrecargas e
de irregularidades diversas.
 Monitora todo o circuito desde os terminais secundários até o
interior do medidor, inclusive.
 Informação adicional para suporte em caso de perícias
judiciais.
 Auxílio ao controle e à redução de perdas comerciais.
 Custo incremental baixo.

TCAM / TPAM
Passos Já Dados
 Depósito de patente.
 Primeiro protótipo do TCAM montado com dois mostradores para
demonstração do conceito.
 Apresentação do conceito para Concessionárias de Distribuição da
ELETROBRÁS.
Próximos Passos
 Aprimoramento do protótipo do TCAM: interface de comunicação
sem-fio, somente um mostrador etc.
 Parceria com concessionária de distribuição e indústria visando
PROJETO DE P&D.
 Desenvolvimento do protótipo do TPAM.

Conclusões
• A tecnologia é um aliado fundamental na
redução de perdas;
• O Cepel continua a prospectar novas
soluções;
• O próximo passo é aproveitar as
oportunidades que as redes inteligentes
propiciarão no combate às perdas.

Muito obrigado!
Contatos:
cavaliere@cepel.br
alves@cepel.br

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