Capítulo 3 Confiabilidade com Foco no SEP
3.3 Confiabilidade e Manutenção
3.3.1 Confiabilidade e conceitos de Disponibilidade e Indisponibilidade
A correlação de Definição de Confiabilidade com Manutenção de maneira genérica, se faz necessário para sanear algumas dúvidas que possam surgir a partir de agora.
A confiabilidade de sistemas de potência está relacionada às interrupções, consequentemente, à disponibilidade dos equipamentos.
Disponibilidade é a “capacidade de um item estar em condições de executar uma certa função em um dado instante ou durante um intervalo de tempo determinado, levando-se em conta os aspectos combinados de sua confiabilidade, mantenabilidade e suporte de manutenção, supondo que os recursos externos requeridos estejam assegurados” [47].
50 De acordo com [48], a disponibilidade é a probabilidade de se encontrar um componente ou sistema no estado operacional em algum momento no futuro. E em [49], a indisponibilidade é definida como a duração total da interrupção forçada dividida pela diferença entre o total de horas de desligamento do sistema e o total de horas de interrupção planejada.
A disponibilidade é especialmente importante quando são analisados os grupos de equipamentos que constituem as FT, pelas quais as empresas transmissoras do SIN são remuneradas pelo ONS. A disponibilidade plena das FT caracteriza a qualidade exigida das instalações, cujo não atendimento pode resultar em descontos por PV, conforme estabelecido pela Resolução Normativa 729/2016 ANEEL [1].
Em [50] definem os conceitos de mantenabilidade e de reparabilidade como a capacidade ou possibilidade de se manter ou reparar um sistema. Eles esclarecem que a importância destes atributos está relacionada ao fato de que até mesmo o sistema mais confiável falha algumas vezes, sendo muito importante que ele seja mantido ou reparado com facilidade. A maioria dos modelos consideram o tempo de falha como único fator que influenciam as características de confiabilidade de um sistema durante sua operação. No entanto, eles esclarecem que é possível incluir o efeito das condições de operação, na função confiabilidade e aplicam estas condições quantificadas em um modelo denominado Modelo Hazard Proporcional (Modelo Risco Proporcional).
3.3.2 Conceitos de Manutenção
A manutenção é uma das ferramentas para garantir a confiabilidade de um componente ou sistema [51]. Onde a “combinação de todas as ações técnicas e administrativas, incluindo as de supervisão, destinadas a manter ou recolocar um item em um estado no qual possa desempenhar uma função requerida” [47].
A manutenção corretiva é efetuada após a ocorrência de uma pane destinada a recolocar um item em condições de executar uma função requerida [47]. E manutenção preventiva é efetuada em intervalos predeterminados, ou de acordo com critérios prescritos, destinada a reduzir a probabilidade de falha ou a degradação do funcionamento de um item.
Manutenção controlada ou preditiva é a que permite garantir uma qualidade de serviço desejada, com base na aplicação sistemática de técnicas de análise, utilizando-se de meios de supervisão centralizados ou de amostragem, para reduzir ao mínimo a manutenção preventiva e diminuir a manutenção corretiva [47].
51 A Manutenção Produtiva Total engloba a manutenção preditiva que, com suas técnicas de monitoramento, marca a era das manutenções baseadas na condição do equipamento [52].
3.3.3 Correlação Confiabilidade e Manutenção
Em [53] destacam que a redução de atividades de manutenção pode resultar no aumento dos danos causados pelas interrupções forçadas, resultantes de manutenções insuficientes. Além disso, o envelhecimento dos equipamentos, alguns deles se aproximando do final da vida útil, exigem manutenções mais frequentes.
Em [54] afirma que a confiabilidade pode ser significativamente aumentada pela manutenção preventiva, incluindo a substituição de componentes antigos para eliminação de desgastes. Mas em [55] afirmam que a proposta da manutenção é aumentar o tempo de vida do equipamento ou pelo menos o tempo médio para a próxima falha, cujo reparo pode ser caro. E reiteram que a manutenção desempenha um importante papel, pois pode reduzir a frequência das interrupções e suas consequências indesejáveis, especialmente, quando as falhas são consequência do envelhecimento.
As manutenções em aproveitamento também são adotadas nas subestações de transmissão, especialmente nos casos em que o desligamento é necessário. Esta medida visa à redução da aplicação dos descontos por parcela variável por desligamentos programados. Considerando que a frequência da manutenção garante uma elevada disponibilidade dos equipamentos. Porém a manutenção pode ser otimizada e tornar-se mais eficiente, por meio do sistema de monitoramento da condição, que possibilita a redução das falhas e o aumento da confiabilidade do mecanismo [55].
As grandes indústrias mesclam as estratégias de manutenção, utilizando as manutenções baseadas no tempo, as manutenções preditivas e as manutenções reativas. Nas manutenções preditivas são utilizadas técnicas específicas para monitoramento da condição do equipamento, tais como: monitoramento de vibrações e monitoramento de temperatura, de forma que o problema é detectado antes que a falha aconteça. Considerando que o estresse, que induz à degradação, é aleatório, e que a degradação também é aleatória e incerta, é importante a manutenção preditiva para análise da degradação e indicação das ações corretivas necessárias, para evitar a ocorrência da falha [56].
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3.3.4 Confiabilidade para o SEP
De acordo com [57], o comportamento de um sistema de potência é de natureza estocástica, por isso devem ser aplicadas técnicas de avaliação de confiabilidade que respondem a este comportamento, isto é, técnicas de probabilidade.
Em [58] apresentam as características de um sistema de coleta de dados de interrupções de um sistema de transmissão, onde eles afirmam que a confiabilidade de um sistema de transmissão está diretamente ligada ás estatísticas de interrupções forçadas dos equipamentos, registradas em sua operação. Assim, os dados das interrupções em um sistema de potência fazem parte de um sistema de gerenciamento de confiabilidade que contribui para obtenção de um serviço confiável com o menor custo possível.
Em [59] comentam sobre a importância de se construir modelos que considerem as manutenções e o envelhecimento, os quais impactam o desempenho dos equipamentos, na avaliação da confiabilidade de equipamentos e sistemas, especialmente das subestações, que desempenham função vital para os sistemas de distribuição e de transmissão.
Existe a necessidade do uso de métodos probabilísticos e índices de confiabilidade para manter a continuidade e a qualidade dos serviços nas subestações, diante do envelhecimento dos equipamentos, do aumento de tamanho e da complexidade dos sistemas de potência, somados às restrições financeiras dos dias atuais [59].