Resumo/Abstract

ABSTRACT

Disregarding the metrological aspects and treating of thermographic inspections of power systems in a merely qualitative manner have led to conservative or ineffective decision making, not complying with the Asset Management principles. In order to apply such principles, in this work a method is developed to estimate the time an electrical joint may break due to loss of the tensile strength of the associated conductor, using thermography as a tool, so no power outages are needed. Therefore, based on the determination of the electrical contact resistance from the inspections results, uncertainty considerations and using estimates of the power loading that will occur in the future, specific models for assessing the damaging effects of this high temperature operation were used to develop an asset management strategy to address the technical risk and economic risk of a joint failure. Results showed that the failure mode evaluated, "joint breakdown", only occurs after a long time of high temperature operation due to annealing, indicating it is dominated by other modes, for example, connector loosening. Nevertheless, the technical and economic risk calculations shown remain valid for helping with the best decision making regarding the maintenance scheduling and, to refine them, one may use different models (eg, that describe the loosening mechanisms). By showing how to use a relatively inexpensive technique (thermography), quantifying the data uncertainty by robust methods, calculating the loss of life of an electrical component and enabling the upfront determination of the best time for an intervention, this study values engineering as an essential tool for the management of assets, by offering managers the confidence they need to make better decisions, based on evidence.

Keywords: Thermography, Asset Management, Decision Making, Power Systems, Conductor Life, Electrical Connectors, Risk

RESUMO

A não consideração de aspectos metrológicos e o tratamento meramente qualitativo das inspeções termográficas no sistema elétrico têm levado a tomadas de decisão conservadoras ou ineficazes, em desacordo com os princípios pregados pela Gestão de Ativos. Com a finalidade de aplicar tais princípios, neste trabalho foi desenvolvido um método para estimar, sem desligamentos, a partir da termografia, o momento em que uma união elétrica poderá se romper em função da perda de resistência mecânica à tração do condutor associado. Para tanto, baseou-se na determinação da resistência elétrica de contato a partir do resultado de inspeções realizadas e, utilizando estimativas do carregamento elétrico que ocorrerá no futuro, modelos específicos de avaliação do efeito danoso da operação em altas temperaturas e considerações de incerteza, essa informação pode ser transformada em uma estratégia de gestão de ativos que contemple o risco técnico e o risco econômico de ocorrer a ruptura (falha) da conexão. Os resultados mostraram que o modo de falha estudado, “ruptura do condutor”, só tende a ocorrer após longo tempo de recozimento devido às altas temperaturas, indicando ser dominado frente a outros modos como, por exemplo, o afrouxamento do conector. Não obstante, as tratativas para cálculo do risco técnico e econômico se mantém válidas para auxílio à tomada da melhor decisão quanto ao momento da intervenção, bastando, para refiná-las, inserir diferentes modelos (por exemplo, que descrevam os mecanismos de afrouxamento). Ao demonstrar como utilizar uma técnica relativamente barata (termografia), quantificar a incerteza dos dados através de métodos robustos, calcular a perda de vida útil de um componente elétrico e possibilitar que a definição do melhor momento para intervenção venha com antecedência, de forma preditiva, este estudo valoriza a aplicação da engenharia como ferramenta imprescindível à gestão de ativos, por conferir, aos gestores, a segurança necessária para que tomem melhores decisões, baseadas em evidências.

Palavras-chave: Termografia, Gestão de Ativos, Tomada de Decisão, Setor Elétrico, Vida Útil de Condutores, Conexões Elétricas, Risco