A concepção do projeto

Este trabalho foi concebido a partir da necessidade de se evitar a exposição do trabalhador ao risco de alguma explosão que possa ocorrer eventualmente, quando o mesmo estiver realizando um procedimento coleta de óleo mineral isolante. A Norma recomenda que os transformadores de potência tenham que permanecer em funcionamento para que o procedimento seja realizado, é notável que o colaborador esteja sujeito a uma situação de periculosidade, uma vez que, o transformador sofre reações químicas constantemente.

Devido a grande demando do Sistema Interligado Nacional o tempo do procedimento de coleta de óleo mineral isolante gera uma queda no Índice de Disponibilidade da máquina, já que por questão de segurança se deve desligar o transformador por aproximadamente uma hora, para que o colaborador realize a coleta. Da mesma forma em que esse tempo de parada da maquina garante a segurança do funcionário, ele também afeta na precisão da qualidade da

32 coleta uma vez que o monitoramento da taxa de formação gases é mais preciso com o óleo mineral isolante sofrendo reações químicas.

Outro fato que chamou atenção da equipe é a posição inadequada do colaborador durante a coleta, devido o ponto de coleta se localizar em uma parte muito inferior do transformador, faz com que se tenha que ficar exposto a uma posição desconfortável, inclusive ao sol.

A NBR 8840 recomenda que se deva evitar a coleta das amostras de óleo em dias com a umidade relativa do ar superior a 70%, o responsável pela coleta deve sempre esperar pela condição apropriada. Devido a Região Norte ter uma umidade relativa do ar considerada elevada o colaborador em dias chuvosos, pode passar por um longo tempo de espera, impedindo que o mesmo realize outros serviços. Sabendo do comprometimento da empresa com o meio ambiente o projeto além de solucionar os problemas descritos acima, teria que se atentar para o cumprimento das Normas Ambientais. Isso ocorre, pois se a válvula do ponto de coleta apresentar alguma falha mecânica pode haver gotejamento e em resultado disso a ,contaminação do solo.

33 4- O PROJETO

4.1 O princípio de funcionamento

A princípio a equipe teve a ideia de criar um desvio para que o ponto de coleta pudesse se localizar a uma distância considerada segura para o funcionário. O objetivo era transferir o ponto de coleta que ficava localizado junto ao transformador na COTA 26.60 para COTA 18.40 onde não havia exposição ao risco. Isso seria feito através de uma válvula solenóide, que seria conectada ao ponto de coleta, controlando a abertura e fechamento do fluxo do óleo a uma longa distancia com auxilio de um dispositivo de acionamento elétrico.

O lugar escolhido para instalação do multicoletor se deu por dois motivos.

Primeiramente devido a COTA 18,40 se localizar separada dos transformadores por uma forte estrutura de concreto. O outro motivo seria o aproveitamento da gravidade para que o óleo possa fluir do Trafo para o novo ponto de coleta.

Figura 05 – Esquema para transformadores com buchas isoladas a óleo isolante.

Na caixa receptora estaria instalada a caixa de comando das válvulas solenoides com acionamento próprio para cada ponto de coleta. Além disso, o especialista de coleta conta com válvulas de esfera para fazer abertura manual que proporciona melhor segurança.

34 Para não alterar o modelo das seringas esterilizadas usadas durante a coleta, a equipe dimensionou um adaptador permanente idêntico ao do ponto de coleta fixado no transformador.

Figura 06 – Esboço da caixa receptora.

O procedimento de coleta utilizando o multicoletor segue o seguinte:

I. Abrir a tampa do coletor.

II. Abrir manualmente a válvula de esfera no multicoletor de óleo.

III. Acionar botoeira da válvula solenóide correspondente ao ponto de coleta no transformador.

IV. Desacatar o quantitativo de óleo, para eliminar as impurezas contidas no sistema multicoletor.

Observação: Os procedimentos de descarte do quantitativo de óleo segue o que recomenda a Norma, acrescentando o quantitativo de óleo contido no interior da tubulação de inox.

4.2 Dimensionamento do projeto

O projeto foi dimensionado para fazer adaptação dos quatros pontos de coleta, pois quanto aos transformadores com buchas isoladas a óleo isolante é necessário coletar amostra de todos os pontos. Já para transformadores com buchas a seco, isolados com resina, só é necessário à adaptação para o ponto do tanque geral.

35 a) Eletroválvula:

Diante do conhecimento da equipe técnica, foi analisado que uma válvula solenóide poderia atender as necessidades do projeto. Com ela seria possível fazer o acionamento por meio de um dispositivo de manobra, podendo ser inclusive uma simples botoeira. A eletroválvula escolhida teria que ser normalmente fechada, pois ao passar uma corrente elétrica no centro da bobina o êmbolo da válvula seria acionado, criando assim uma situação de abertura do fluxo do óleo.

O modelo escolhido foi o de duas vias, devido ser especifica para controle de fluído e automação pneumática. O diâmetro dimensionado foi de 1/4” e a conexão roscada NPT.

Segue a seguir o modelo escolhido:

Figura 07 – Válvula Solenóide de 2 vias – modelo SC 826C7 da Ascoval.

b) Fiação:

A fiação projetada para o acionamento da eletroválvula seria de 1,5 mm devido a tensão de funcionamento ser de 220 Volts e a corrente nominal ser de 25 mA.

c) Sinaleira

Para fazer a sinalização da abertura da eletroválvula seria utilizada a sinaleira de LED ligada junto ao dispositivo de manobra, permitindo que o especialista de coleta identifique o funcionamento da eletroválvula e evite derramamento indevido de óleo mineral isolante.

36 Devido a alimentação da eletroválvula ser de 220 V a sinaleira instalada seria do mesmo nível de tensão.

Figura 08 – Sinaleiro WEG SN 220 VCA, amarelo.

d) Válvula Esfera

Além da eletroválvula seria necessária uma válvula esfera com abertura rápida, que proporcionaria ao especialista em coleta regular o fluxo do óleo, já que válvula solenóide somente é encarregada de liberar ou impedir o fluxo do óleo. Ela permite assim que durante a coleta, o colaborador regule o fluxo do óleo desejado, para que possa evitar o aparecimento de bolhas na coleta.

Se caso a eletroválvula apresentar alguma falha no seu mecanismo e não pudesse realizar o fechamento do fluxo, a válvula esfera poderia realizar sua função provisoriamente, impedindo de ocorrer um derramamento indesejado do óleo.

Figura 09 – Válvula Esfera inox de rosca fêmea ¼”.

37 e) Tubos, Anéis e o Niple

Todos os componentes utilizados na tubulação e na conexão do coletor não poderiam sofrer processo de oxidação devido a mesma alterar a qualidade da coleta. Em vista disso, todos esses matérias foram comprados em revestimento de inox.

f) Coletor de Óleo

Este coletor é constituído em latão com miolo em teflon. Sua função é direcionar o óleo vindo do tubo de inox após a passagem pela válvula de esfera. Este miolo de teflon possui um canal interno que permite a passagem do óleo para a seringa de coleta de óleo. A vantagem da utilização deste dispositivo é evitar a contaminação externa. Após a coleta, este conector é protegido por uma tampa feita em material latão.

Figura 10 – Coletor de Óleo projetado pela equipe.

4.3 A execução do projeto

Após a fase de planejamento e dimensionamento, o projeto foi submetido à superintendência da Eletronorte, que recebeu de forma positiva, autorizando e disponibilizando todos os recursos necessários. Por questão de viabilidade e planejamento a primeira maquina disponível para aplicação do projeto foi a maquina UGH-08, localizada na Casa de Força I. A equipe responsável pela implementação foi a mesma responsável pelo desenvolvimento do projeto.

38 Figura 11 – Equipe técnica, responsável pelo planejamento e execução do projeto.

Consensado em reunião com a equipe foi definido que a implementação na maquina UGH-08 teria um prazo de 3 dias e seria realizado em junho de 2008. A implementação nas maquinas seguinte se daria em ordem horizontal seguindo o cronograma de parada das maquinas.

Sabendo que todos transformadores de potência, da UHE Tucuruí, de 13.8 kV/ 500 kV são do tipo bucha seca a equipe utilizou apenas um ponto de coleta referente a do reservatório geral do transformador.

O primeiro passo na implementação do projeto foi a instalação da eletroválvula no ponto de coleta do transformador, logo em seguida a conexão do tubo inox.

39 Figura 12 – Instalação da eletroválvula e do tubo inox

Na figura 11, é verificado que a válvula de esfera do dreno do óleo do reservatório do transformador permanece normalmente aberta e em sua saída é verificada a válvula solenóide normalmente fechada.

Posteriormente foi instalada a caixa de comando da válvula solenóide junto com a chave de acionamento e a sinaleira. Para evitar a exposição da fiação elétrica que aciona a eletroválvula foi utilizado um eletroduto flexível de cor preta. A fixação do coletor e da válvula esfera veio em seguida.

Figura 13 – Caixa receptora devidamente instalada

40 Diante do comprometimento da equipe com o meio ambiente foi tomado o cuidado quanto à contaminação do solo. O piso recebeu uma proteção especial de tinta delimitado por uma barreira de contensão para caso gotejamento do óleo. O piso da área é regular o que permitiu uma redução no tempo da realização da coleta. Podemos também considerar a tratamento de limpeza que o ambiente recebe o que contribui para uma coleta segura, longe de contaminação.

Figura 14 - A barreira de contensão para óleo.

Graças a grande experiência e o ótimo trabalho em equipe todo o cronograma foi conseguido ser perfeitamente cumprido. Posteriormente a maquina UHG-07 recebeu a aplicação do coletor.

Quanto à ligação elétrica da eletroválvula e da sinaleira foi projetado o seguinte esquema:

41 Figura 15 – Diagrama de Ligação do Multicoletor de Óleo Mineral Isolante da Casa de Força I.

Para fazer a alimentação do multicoletor se tinha disponível uma rede de 460 Volts, que através de um transformador abaixador de 460 V para 220 V alimenta o comando das Moto-Bombas. Foi realizado um jumper no lado de baixa do transformador e, logo em seguida, instalado um disjuntor termomagnético. A chave de acionamento da eletroválvula seria instalada com o contato normalmente fechado para que quando acionada a eletroválvula iria liberar o fluxo do óleo e alimentar o LED para indicar o estado de funcionamento. Ao acionar a válvula solenóide seria possível regular o fluxo do óleo de acordo com o desejado, ajustado manualmente através da válvula esfera.

Nota-se que a alimentação possui um disjuntor termomagnético para proteger de corrente de curto-circuito e outros problemas relacionados à sobrecarga, segundo estabelece a Norma Técnica.

4.4 Resultados

Com a implantação do multicoletor de óleo não há necessidade de parada de máquinas para coleta de amostra de óleo para análise. A realização da coleta se faz com o transformador energizado em conformidade com as exigências das Normas Brasileiras. Para realização da coleta em um transformador, era necessária a parada de máquina por aproximadamente 01 (uma) hora. Como a realização da coleta é semestral, para cada máquina, são necessárias 2

42 (duas) horas de parada de máquina por ano. Como são 23 (vinte e três) máquinas, daria um total de 46 (quarenta e seis) horas.

Figura 16 – Cálculo dos benefícios financeiros impactados pelo projeto.

Diante dos benefícios financeiros que o projeto iria proporcionar a empresa, foi feito um levantamento de quanto isso custaria para ser posto em prática, para fazer uma análise de custo-benefício. Para isso foi feito um orçamento de custo por maquina levando em consideração o custo do material e custo por mão de obra.

Figura 17 – Custos de instalação do projeto.

Como dito anteriormente, a Norma recomenda que a coleta não possa ser realizada em dias em que a umidade relativa do ar seja maior que 70%. Depois da execução do projeto foi feito um estudo para verificar o impacto que o novo ambiente iria causar nesse quesito.

43 Com auxilio de um equipamento chamado termo-higrômetro foi feito a medição dessa condição.

Figura 18 – Medição da umidade relativa do ar no ponto de coleta do transformador (COTA 26.60).

O dia escolhido para fazer essa medição estava muito úmido, devido as fortes chuvas que haviam ocorrido. O equipamento detectou que a umidade naquele ponto estava 87,83% o que classificava a atividade de coleta de óleo, naquele momento, como inapropriada segundo a Norma, pois estaria comprometendo a qualidade da amostra.

Para fazer a comparação entre os ambientes foi feita a mesma medição na COTA 18.40 e foi constatado o seguinte valor:

44 Figura 19 – Medição da umidade relativa no ponto de coleta do multicoletor (COTA 18.40).

O valor de 62,22% encontrado deixou claro que a mudança de local influenciou de forma positiva, possibilitando não só segurança do funcionário, mas também a possibilidade de realizar a coleta em dias em que as condições climáticas não se mostrarem favoráveis, independentemente do horário.

Como ganhos intangíveis se tiveram:

 A melhoria na qualidade da amostra de óleo;

 Satisfação das pessoas que a executaram;

 Estimulo da criatividade;

 Elevação da autoestima da equipe;

 Alinhamento com os objetivos empresarias;

 Melhoria da ergonomia na execução da tarefa.

A constatação dos resultados positivos obtidos com o projeto foram devidamente reconhecidos pela área de Segurança do Trabalho da empresa sendo citado como fonte de inspiração para projetos futuros.

45 Figura 20 – Antes e depois da implementação do projeto.

4.5 Aplicações

Atualmente, por solicitação do Superintendente da Eletrobrás Eletronorte em Tucuruí, o Eng.º Antônio Augusto Bechara Pardauil, está sendo implementada a replicação do projeto para os demais transformadores. Desde 2008 o projeto vem sendo replicado aos 23 transformadores sendo que toda a Casa de Força I já se teve execução completa. Hoje apenas duas maquinas da Casa de Força II, máquina 17 e 18, ainda faltam ser replicadas, sendo que a máquina 17 tem sua previsão para Novembro deste ano.

Diante das condições de indisponibilidade das maquinas, justificada pela alta demanda do Sistema Interligado Nacional, a aplicação do projeto teve sua estimativa de conclusão para 2017. A outra dificuldade encontrada foi a aquisição de matérias, por sua indisponibilidade em estoque dos fornecedores.

Outras Usinas operadas por a Eletrobrás estão em fase de espera para implementação deste projeto. A Hidrelétrica de Curuá-Una será a próxima a receber a instalação do multicoletor.

46 5- CONCLUSÃO

5.1 Considerações finais

Com a realização da coleta de óleo com o transformador energizado, passamos a coletar em conformidade com as Normas Brasileiras. No livro de Milasch, pág 169, diz referenciando a Norma NBR-7070, que “as amostras devem ser retiradas com o equipamento na condição normal de funcionamento, isto é importante para se verificara taxa de produção de gás”. O sistema implementado permite a coleta da amostra de óleo na condição normal de funcionamento não interferindo no resultado das análises.

O sistema de coletagem de amostra de óleo recebeu a denominação de multicoletor em função dos quatro pontos de coleta, sendo um do reservatório do transformador e três pontos da bucha de alta. Há máquinas cujos transformadores utilizam buchas secas. Este termo de buchas secas refere-se aquelas que não utilizam óleo isolante. Para estes transformadores, foi instalado apenas um ponto de coleta referente a do reservatório do transformador. Com relação a demais buchas a óleo o multicoletor constará com as quatro válvulas para coletas.

Com a barreira de contensão para óleo, evitamos qualquer possibilidade de contaminação de óleo no solo e está em conformidade com a ISO 14001.

Com a implementação do muticoletor se constatou que a execução da tarefa possa ser feita independentemente de hora e das condições climáticas, entrando em conformidade com a NBR-8840.

O sistema poderá ser empregado para qualquer transformador que requer coleta a uma distância de segurança e que se faz necessário à monitoração através de análise periódica do óleo isolante.

O projeto tem se mostrado viável tendo em vista que apresenta baixo custo de implementação, atendendo todas as exigências das Normas Regulamentadoras. Além de tudo, o sistema poderá ser empregado para qualquer transformador que requer coleta a uma distância de segurança e que se faz necessário à monitoração através de análise periódica do óleo isolante.

47 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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