9 CONCLUSÃO

O presente trabalho apresentou uma metodologia para definição de uma estratégia de gestão de ativos focada no desempenho de conexões elétricas. Baseando-se em modelos disponíveis da literatura e em dados obtidos com a concessionária CEMIG Distribuição S.A., foi possível medir, com uma incerteza metrológica definida, as temperaturas de operação de conectores elétricos e estimar a resistência de contato associada. Esse dado foi então utilizado para se prever as temperaturas que seriam atingidas pelo conector, ao ficar submetido às usuais correntes de operação (carregamento elétrico) e, por consequência, os efeitos danosos de perda de resistência mecânica à tração sofrida pelo condutor associado. Com essa informação, a estimativa do momento mais provável para o fim de vida do componente (alta probabilidade de ruptura) pôde ser feita.

Pelo fato do aquecimento do componente ser função da corrente elétrica imposta (que varia ao longo do dia), nem sempre o inspetor é capaz de detectar o momento de ocorrência da maior temperatura. Assim, as temperaturas de operação previstas pelo modelo, em alguns casos, superaram em muito os limites para início dos processos metalúrgicos de recozimento-recristalização-recuperação, evidenciando conectores em estágios de falha térmica, segundo normas pertinentes (IEEE STD. 1283, 2004).

No Capítulo 3 foi discutido que o primeiro passo no desenvolvimento de uma estratégia para gestão de ativos consiste em traduzir os objetivos do planejamento estratégico em objetivos – relacionados a desempenho, custo e risco – para os ativos. Contudo, o planejamento estratégico da CEMIG (naturalmente) é uma informação reservada, estando disponíveis, apenas, os direcionadores estratégicos que servem de base para a elaboração do Plano Diretor da empresa. Entre estes direcionadores, pode-se citar (CEMIG, 2012, p. 26):

• (. . . )

• Buscar eficiência operacional na gestão de ativos;

• Ser referência em gestão e governança corporativa;

• Ser inovadora na busca de soluções tecnológicas para seus negócios;

• (. . . )

Assim, estratégia aqui proposta, ao atender a esses direcionadores, conforme discussão em seguida, se alinha aos princípios da PAS-55.

Em vista dos resultados, como primeira ação, é importante que a concessionária mantenha as rotinas de inspeção termográfica, pois se mostram uma forma eficiente de investigação sobre a condição dos condutores e conectores, e mantenha o procedimento de intervenção conjunta nas conexões pois, com isso, ganha-se em otimização de custos.

Entretanto, foi mostrado que nas inspeções (como atualmente praticadas), diferenças em torno de 20∘ C foram encontradas ao se considerar, na análise realizada sobre os termogramas, valor mais adequado para a emissividade da superfície metálica polida (0,30) do que aquele padronizado nas inspeções (0,75). Se for agregada recomendação para utilizar com maior critério os valores de emissividade, em função da superfície sendo inspecionada, os diagnósticos serão mais exatos, porém menos precisos, devido à incerteza de medição aumentada. Assim, é imporante procurar reduzir a influência das fontes de incerteza, na origem, para haver maior segurança nos diagnósticos, permitindo a redução do risco. Istopode ser conseguido com um planejamento específico para aquela inspeção, com horários, instrumentos e procedimentos específicos.

Outra forma de se conseguir a redução da incerteza é aumentar a emissividade pelo uso de cobertura ou modificação da superfície dos conectores nus, como mostraram Gomes Jr. et al. (2011), onde, com a simples aplicação de uma camada de tinta, os autores obtiveram a elevação da emissividade superficial do conector e a redução, em 10×, da incerteza da medição. Há também a possibilidade de se aumentar a frequência das inspeções, conseguindo a redução da incerteza pelo aumento da quantidade de medições. Realizar essa tarefa, sem aumentar os custos de pessoal, requer investimento em inovação, como um sistema autônomo instalado permanentemente na subestação, por exemplo, que efetuaria as inspeções segundo programação prévia.

As perdas de energia elétrica em uma única conexão, devido à elevação da resistência de contato, se mostraram insignificantes frente aos custos de manutenção ou de falha, consequência de decisões de projeto voltadas para apresentar resistências intrinsecamente baixas. Não obstante, foram incluídas no modelo, para contemplar possíveis variações no custo de energia que possam vir a aumentar sua relevância, no futuro. Desta forma, deve fazer parte da estratégia o reforço na fiscalização das obras, para garantir que as montagens sejam feitas utilizando material, ferramental e mão de obra adequados, para manter as perdas inerentemente baixas e reduzir a probabilidade de defeitos de instalação, que irão evoluir para a falha prematura do componente.

Um método de cálculo do risco técnico de ruptura do condutor e os custos incorridos em caso desse risco se materializar foi derivado, evidenciando ganhos significativos caso se opte pela postergação da intervenção, sem elevação da probabilidade de ruptura acima do desejável, considerando as premissas estabelecidas. Os resultados indicam, de forma geral, um longo tempo até o limite crítico ser atingido ao se considerar apenas o modo de falha rompimento do condutor e comparar as forças impostas ao condutor com a sua perda de resistência mecânica. Isto é um indício de que este modo de falha não é o modo dominante no caso de subestações, onde as forças de tração são muito inferiores à resistência mecânica dos cabos. Não obstante, tal atestamento é uma importante contribuição. Para esse modo, osresultados mostram ser mais eficiente postergar os prazos de intervenção atualmente praticados, mesmo nos casos onde a incerteza foi elevada.

Ao realizar a análise e traçar a curva de degradação (vida técnica) do condutor, obtém-se uma previsão sobre o melhor momento para a intervenção, em se mantendo as condições atuais. Como os prazos, determinados pelo modelo desenvolvido neste trabalho, são mais longos que os intervalos de inspeção, recomenda-se que, a cada nova inspeção, a previsão a respeito do componente seja atualizada com as informações mais recentes obtidas. Deve haver, ainda, preocupação com a modificação na configuração do sistema (novos transformadores, novas linhas de transmissão ou alimentadores), que pode alterar os níveis de curto circuito, impactando nas faixas de risco. Estas ações contribuem para melhorar o diagnóstico e verificar se os critérios e métodos estão contribuindo para atingir os níveis de desempenho esperados. Futuramente, a segurança trazida pelas estimativas do modelo permitirão o espaçamento do intervalo entre inspeções, e a captura desses custos evitados.

Algumas das recomendações sugeridas implicam em custos, naturalmente. Portanto, é interessante se estimar o potencial de economia com a eliminação de intervenções desnecessárias (pelo menos no ano corrente) segundo os resultados deste estudo. Dentre os treze conectores avaliados, seis não tiveram perda de vida ao longo do ano, superior a 1%, podendo- se considerá-los falso-positivos, seguramente (Figura 8.13, p. 102). Assim, partindo-se de um número médio de 230 intervenções anuais, em uma das 7 regionais da empresa, ao custo médio de R$ 2.245, assume-se que a mesma proporção (50% das intervenções que seriam normalmente realizadas) de manutenções serão canceladas ou, no mínimo, postergadas para o ano seguinte. O cálculo resulta numa economia efetiva de 230×0,5×R$ 2.245 = R$ 258.175, aproximadamente 0,5% dos custos totais de manutenção em subestações.

Com a redução de custos, obtida pela postergação de intervenção, é possível investir em aquisição de mais equipamentos de termovisão, na refinação do treinamento no procedimento de inspeção e no tratamento das imagens termográficas, bem como no desenvolvimento de sistemas autônomos para inspeção. Com essas medidas, pode-se conseguir reduções ainda maiores nos custos.Por fim, ao demonstrar como utilizar uma técnica relativamente barata e que não requer desligamentos, quantificando a incerteza dos dados através de métodos robustos, calculando a perda de vida útil de um componente elétrico e possibilitando que a definição do melhor momento para intervenção venha com antecedência, de forma preditiva e não mais corretiva, este estudo valoriza a aplicação da engenharia como ferramenta imprescindível à gestão de ativos, por conferir aos gestores nas empresas do setor a segurança necessária para que inovem e tomem melhores decisões.

Proposta de Continuidade

Para maior robustez dos resultados possíveis de serem obtidos com a aplicação da metodologia apresentada, sugere-se estender o estudo dos modos de falha em conectores elétricos desenvolvendo-se modelos que considerem tanto o processo de afrouxamento quanto de corrosão do metal constituinte dos conectores. No mesmo sentido, os patamares de probabilidade de falha utilizados neste trabalho podem ser melhorados por uma avaliação intensiva de históricos de falhas em conectores e suas causas raízes.

Dado o interessante potencial de economia do método e aplicabilidade como ferramenta para gestão de ativos, acredita-se que, associado ao estudo dos demais modos de falha, uma aprofundada investigação dos custos.

Além disso, foi visto que a emissividade adotada nas medições termográficas é o fator que contribui mais fortemente para a amplitude da faixa de incertezas. No entanto, não se encontram na literatura listagens de valores para a emissividade dos materiais, abrangentes o suficiente, para serem utilizadas pelos inspetores e assim melhorar o resultado da medição e o diagnóstico. Desta forma, um estudo amplo de determinação das emissividades superficiais dos materiais empregados no Sistema Elétrico de Potência seria uma importante contribuição.