O impacto da inovação nos sistemas de transmissão de energia

Conceitos como digitalização, inteligência artificial e automação já fazem parte do dia a dia das melhores empresas do setor elétrico e resultam em eficiência e economia

Por Ricardo Pavan, Gerente de Serviços de Transmissão – SET

Assim como ocorreu nas demais áreas produtivas, o setor elétrico também tem incorporado o efeito dos avanços tecnológicos ocorridos nos últimos anos. Hoje, nas empresas que acompanham de perto essa evolução, alguns conceitos passaram a ser comuns no dia a dia de trabalho: digitalização, inteligência artificial, automação, big data, medidores controlados remotamente, sensores, drones, equipamentos de última geração, novos recursos e procedimentos e assim por diante.

Nem tudo pode ser absorvido de uma só vez por todas as empresas do setor, mas, em conjunto, as novas tecnologias resultam em economia de trabalho e de tempo, mais controle, redução de gastos e, sobretudo, em melhores resultados em todas as etapas do processo de geração e distribuição de energia. Esses recursos deixam as redes elétricas mais seguras e confiáveis, o que, no fim da linha, se traduz em eficiência em todos os sentidos.

Aqui, na CPFL Soluções, a inovação está presente em todas as áreas, desde o planejamento de um projeto até a entrega de uma rede completa, e os resultados são notáveis. E, no fim da linha, a inovação produz benefícios para os clientes, para a empresa e até mesmo para o sistema elétrico como um todo, na medida em que mitiga possíveis falhas capazes de interromper o fornecimento.

Na implantação de um sistema de distribuição de energia, por exemplo, os profissionais no campo encontram vários obstáculos pelo caminho. A simples travessia de um rio impõe muitas dificuldades, quando se imagina que será necessário levar de uma a outra margem um grande volume de cabos de alta tensão. Essa operação, que antes envolvia apenas força humana e trabalho, hoje pode ser feita por nosso time, com a utilização de drones que levam um cabo guia até a outra margem do rio, com muito mais facilidade e economia de tempo, mão de obra e dinheiro.

O mesmo ocorre com o lançamento de cabos, uma etapa essencial no processo de construção de linhas de transmissão, que pelos métodos convencionais mobiliza um grande número de profissionais e equipamentos manuais que podem oferecer risco aos operadores. Hoje, nossos profissionais da CPFL Soluções, contam com recursos tecnológicos avançados, como pullers hidráulicos de última geração, que desenrolam o cabo da bobina e lançam nas estruturas, acionados por um joystick, reduzindo os riscos para o operador e aumentando substancialmente a produtividade dos times.

Nas áreas urbanas, a frota própria de caminhões com equipamentos como Digger e cestos aéreos, com facilidades hidráulicas e digitais, reduzem o número de operadores e o tempo necessário para a realização do trabalho, ao mesmo tempo em que aumentam a segurança e melhoram o resultado final.

Recursos como esses fortalecem a nossa posição como uma referência em inovação e confiabilidade. E não se trata simplesmente de se manter em dia com os avanços tecnológicos, já que por trás das máquinas sempre prevalece a atuação do profissional, das pessoas, que precisam ser devidamente qualificadas.

A partir da base, mantemos uma escola que oferece o Curso de Formação de Eletricistas de Construção de Redes de Distribuição Elétrica – CPFL Soluções, um programa gratuito com aulas presenciais diurnas e noturnas, com o objetivo de preparar mão de obra para o setor. Muitos dos alunos são contratados por nós, que valorizamos, também, a especialização dos profissionais que compõe o time Soluções.

A combinação de mão de obra qualificada, recursos tecnológicos e equipamentos de última geração permitem o planejamento e execução de projetos dos mais diferentes portes, para atender às mais diferentes demandas. Em última análise, trata-se de oferecer um modelo diferente, com uma solução completa, de ponta a ponta, com o que há de mais atualizado no mercado.

Conheça os 3 setores do Mercado Energético que passaram por grande revolução

O consumo de energia deve crescer, em média, 3,7% ao ano no Brasil até 2025. As usinas hidrelétricas, principais fontes geradoras, não conseguirão aumentar a produção nesse ritmo. Daí a importância de alternativas como biomassa e, sobretudo, energia eólica e fotovoltaica, cuja utilização é crescente no país.

Para o futuro, no entanto, novidades tecnológicas poderão tornar nosso sistema ainda mais seguro e robusto do que já é atualmente, com impactos positivos também nos custos. “Temos três grandes frentes, que já experimentam revoluções em outros países, e que podem ser desenvolvidas no curto e médio prazo também por aqui”, afirma o economista, Tiago Barros, da REGE Consultoria, durante edição do podcast C-LIGA no qual o tema central a crise hídrica.

 Durante o bate-papo, o especialista que atuou por mais de 14 anos em diversos órgãos da administração pública, inclusive na ANEEL, detalhou quais são essas revoluções: 

Resposta da Demanda

A partir de medição inteligente e de redes elétricas mais automatizadas, o consumidor pode participar ativamente de uma gestão mais efetiva da demanda por energia. Um exemplo é o consumidor receber sinais de preço – o que hoje não acontece –, e podendo vender energia excedente, ou seja, ser remunerado por sua redução no consumo.

Barros explica, que esta alternativa pode ser feita mesmo para pequenos consumidores, como residenciais e micro negócios. A condição para isso é ter um investimento em medição inteligente, que se pagará por meio dos ganhos que ajudarão a elevar a eficiência do sistema.

Armazenamento

As baterias estão no centro da segunda revolução que vem acontecendo, de acordo com o CEO da REGE Consultoria. Ele explica que a evolução das baterias que fazem funcionar nossos celulares, notebooks e os veículos elétricos, tem gerado uma redução de custos tão grande que, por consequência, outras tecnologias de bateria começaram a ser investigadas para utilização na rede elétrica. “Podemos ter outra forma de armazenar energia que não seja somente água em lago e combustível em tanque”, afirma. Na prática, isso significará guardar energia elétrica produzida em fontes como a eólica e a solar, em forma de potencial químico, numa bateria ou em outras tecnologias de armazenamento que têm sido alvo de pesquisas.

Aproveitamento do Lixo

Sim, o lixo. Um recurso energético muito desperdiçado no mundo inteiro, agora começa a ter um aproveitamento melhor. “Utilizar o lixo para produzir energia elétrica é a última fonte energética com grande potencial no Brasil que ainda não tem viabilidade econômica e financeira. Mas está chegando”, analisa Tiago Barros. Lixos como o urbano dos aterros e das estações de tratamento de esgoto, ou rejeitos da pecuária e da agricultura, podem ser jogados em tanques e colocados em contato com bactérias capazes de digerir a matéria orgânica. Nesse processo é gerado metano, um gás que, misturado ao oxigênio, se torna uma boa fonte de geração de energia.

Clique aqui, e ouça na íntegra o episódio do C LIGA – Seu Podcast na Potência Máxima, que abordou a crise hídrica e os caminhos para o sistema energético brasileiro. Neste episódio, além da participação do economista Tiago Barros, também agregou com insights e explicações, o Diretor-Presidente de Comercialização da CPFL Soluções, Ricardo Motoyama. Essa discussão interessante e dinâmica, foi mediado pela Gerente de Marketing e Inteligência de Mercado da CPFL Soluções, Márcia Mantovani.

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Cinco passos para reduzir custos com energia na indústria

O setor industrial requer abastecimento contínuo de energia para produzir sem interrupções que causariam prejuízos instantâneos aos negócios. Mesmo com tamanha exigência de eficiência energética, existem oportunidades para as empresas reduzirem o valor da conta de energia elétrica.

Confira 5 possibilidades para economizar:

Geração de energia híbrida

Combinar diferentes fontes de energia é uma estratégia viável para otimizar gastos e evitar problemas de abastecimento. Entre as opções aparecem energia solar, eólica, a partir de biogás e mesmo por gerador a diesel em períodos de menor consumo.

Com a combinação de diferentes fontes de energia foi a solução para recorrentes problemas de apagões por sobrecarga no sistema. Você pode combinar além de diversas fontes de geração de energia, autoprodução e O&M, incluir Gestão de Energia, Mercado Livre e Telemetria.

Apostar em tecnologia

Quanto tempo faz que sua indústria não analisa criteriosamente os equipamentos e a infraestrutura a fim de checar como anda a eficiência no consumo de energia?

Máquinas antigas podem gerar um gasto energético tão grande que o investimento em equipamentos mais modernos se paga em pouco tempo, tamanha a diferença no consumo. Em certos casos, ajustes simples e trocas de peças também podem ser uma solução.

Algumas tecnologias evitam utilização de energia elétrica além do necessário, por exemplo o modo stand by em momentos ociosos e outras situações em que não faz sentido dispor de carga total.

O importante é usar a tecnologia existente mais coerente com a necessidade da sua organização, para assim, ampliar a eficiência das linhas de produção e demais espaços da empresa.

Mercado Livre

Entrar no ambiente de contratação de energia, significa você pode escolher o seu fornecedor de energia elétrica e ter liberdade para negociar preços, quantidades, fontes de energia, condições comerciais e escolher quem melhor irá atender as suas necessidades.

Além da liberdade de escolha, esse ambiente também traz muita economia. No Mercado Livre de Energia, as empresas conseguem reduzir até 30% seus custos com energia elétrica. E com a ampliação da abertura desse mercado para todo grupo ligado em alta tensão, a entrada no Mercado Livre de energia fica ainda mais acessível.

Contar com gestão da energia

Certamente sua empresa tem gestores encarregados de cuidar da área comercial, da produção, da logística e de diversos outros departamentos críticos. Mas já pensou em ter um especialista para se responsabilizar pela gestão de energia?

Nós, da CPFL Soluções, oferecemos esse tipo de praticidade, você pode contar com a parceria de uma empresa especializada, que o manterá atualizado quanto às regulamentações de mercado e buscará formas de reduzir os gastos sem comprometer a capacidade energética.

Autoprodução

Outra maneira de garantir previsibilidade nos gastos e evitar surpresas desagradáveis no abastecimento energético é a autoprodução, ou seja, a geração de energia pela própria indústria para consumo nas suas instalações, suprindo ao menos parte da demanda.

Muitas indústrias já optam por gerar energia a diesel ou gás natural para utilização nos horários de pico, por exemplo.

Também é possível fazer isso com fontes limpas e renováveis, como a solar. Avalie qual alternativa é viável na sua empresa.

Além dessas ações, outro aspecto precisa estar no radar de todas as indústrias é a importância da manutenção elétrica. Esta precisa fazer parte do planejamento energético da companhia, de modo que tenha constância. Assim, sua empresa também terá economia e garantirá uma operação eficiente do ponto de vista energético, pois dessa forma, reduzirá paradas inesperadas. Fale conosco, nós podemos ajudar!

Somos especialistas na energia que transforma negócios.

O&M é destaque em tendências para 2022

Monitoramento dos ativos para controle das manutenções com foco em antecipação, é uma grande tendência que deve despontar neste ano em tecnologia e serviços de O&M.

Além de se destacar como produto em avanço em 2022, o trabalho de Operação e Manutenção é capaz de agregar a tecnologia na prática, uma vez que o foco se torna gerir a funcionalidade e capacidade da infraestrutura.

Tendências em Avanços Tecnológicos

Algumas novas tecnologias se destacam na mídia como promissoras para o mercado de infraestrutura e serviços em energia elétrica. Alguns exemplos são:

Microrredes: funcionam integradas ou não à rede de distribuição, e podem ser acionadas nos momentos em que ocorre falta de energia.

Blockchain e IoT (internet das coisas): também são úteis no setor energético, por exemplo reduzindo intermediários no fornecimento, e tornando viável aos consumidores a comercialização da própria energia.

Tecnologias em armazenamento de energia: Merecem destaque, as baterias e outras formas crescentes de armazenamento de energia, que são associadas ao benefício de custos competitivos.

Períodos críticos, como a crise hídrica de 2021, refletem em avanços de digitalização do setor energético no Brasil. À exemplo desta tecnologia, a CPFL Soluções está em grande movimentação para a digitalização de processos e serviços oferecidos aos clientes.

Na prática

Nos casos da frente de O&M, o Coordenador de Oferta e Aplicação na CPFL Soluções, Rafael Garcia, aponta que a principal preocupação dos clientes ainda está voltada para a indisponibilidade da planta e manutenção preventiva dos ativos.

A fim de atender tais demandas de acordo com os avanços tecnológicos, o time de aplicações avalia as especificidades de cada caso, e apresenta a melhor solução, com a preocupação de coerência ao conceito de ESG. Isso é, em todo o processo de planejamento, os especialistas analisam as soluções de menor impacto ambiental possível, assim como os impactos sociais, principalmente em relação à planta, em que exige um cuidado extra para a interação com um ambiente físico. Em relação à governança, o time precisa analisar os impactos destas soluções para o sucesso e planejamento do cliente.

Com isso, fica claro a importância de considerar as manutenções de infraestrutura elétrica, já no planejamento energético da sua empresa, e contar sempre com um serviço especializado e robusto, a fim de garantir a efetividade do serviço com sustentabilidade e competitividade.

Desafios e importância dos modelos de contratações e projetos na modernização do setor elétrico

Texto publicado na Revista Manutenção em 29/11/2021.

O País vem, de maneira geral, demandando cada vez mais energia dos sistemas de transmissão e distribuição. Com isso surge a necessidade de aumentar a capacidade e a disponibilidade dos sistemas de baixa, média e alta tensão, subestações e das linhas de transmissão e de distribuição. Além disso, o agente regulador (ANEEL) traça metas gradativamente mais desafiadoras às distribuidoras, no que diz respeito aos indicadores de quantidade e duração da interrupção de energia.

Assim, para elevar a agilidade, segurança e sucesso do processo de restabelecimento e das operações é necessário investimento em modernização das subestações. Esse processo conta com diversos desafios, principalmente, no âmbito do projeto e execução da obra.

O processo de modernização, devido à sua complexidade, como já explorado no artigo Automação de Subestações: uma nova história da distribuição de energia ,exige acompanhamento e supervisão. Muitas concessionárias não possuem MDO disponível para acompanhar todo o processo de contratação, gestão de fornecedores, montagens eletromecânicas e demais fases de um processo de automação.

Para isso, existem modelos de contratações que favorecem o cliente, permitindo que todo o processo que envolva o projeto e execução seja realizado por apenas uma empresa. No modelo tunrkey de contratação, o cliente só se preocupa com o contrato e em receber a “chave na mão”.

O Projeto no modelo turnkey – Soluções customizadas para os clientes

Turn Key é um conceito norte-americano que significa “Entrega de Chave”. É um tipo de contrato no qual o contratado entrega todo o empreendimento pronto, isto é, uma única empresa é contratada para realizar integralmente a empreitada, desde a análise do projeto até o startup.

O modelo turnkey exige grande know-how do negócio por parte do contratado, uma vez que ele deverá conduzir o processo, desde as especificações técnicas, elaboração de propostas técnicas e comerciais, visando atender às demandas solicitadas, alocação de recursos, planejamento de todo o projeto, engenharia, direcionamento da produção, inspeções e testes, logística até a fase final de comissionamento e entrega.

No modelo turnkey, temos duas formas de contrato, portanto é de extrema importância que se atente para as suas definições e especificidades. São elas:

EPC – Engenharia, aquisição e construção – (Engineering, Procurement and Construction)

Nessa modalidade de contrato, uma única empresa de construção é responsável não apenas pelo projeto, mas também pela montagem, compra de equipamentos, materiais e execução de toda a obra. Nela é preciso definir tudo antes da assinatura: preço, prazos, serviço, condições. É fundamental ter todas as demandas “amarradas” e calculadas.

A outra modalidade de contratação é o tipo EPCM: EPCM – Engenharia, compra, construção, gestão (Engineering, Purchase, Construction Management)

Nessa modalidade de contrato Turn Key, a empresa da construção é contratada para fazer o projeto, assim como as compras e a gestão da construção. De fato, a principal diferença em relação à modalidade anterior é que, nesse caso, existe a responsabilidade da gestão da construção, mas não da execução em si. Ou seja, a empresa fará a gestão de uma outra empreitada que executará a obra. Da mesma forma que na modalidade EPC, há a obrigação de entregar desde o projeto, com as compras de materiais, prazos e custos já previstos, assim como a gestão da construção, até a entrega das chaves.

Portanto, no modelo EPCM, também existem etapas para o desenvolvimento do projeto e compra de materiais, mas apenas a execução do projeto é responsabilidade do fornecedor, a realização da obra não é.

Atualmente, o modelo EPC é o mais praticado no setor elétrico. A CPFL Soluções tem o compromisso com o sistema elétrico do Brasil de desenvolver os melhores projetos em subestações, a fim de tornar o processo o mais eficiente e enxuto possível, com qualidade e segurança. Pioneira no assunto, a CPFL Soluções destaca vantagens para a contratação modelo turnkey.

Principais atribuições e desafios do PM no processo de construção e automação do setor elétrico

No que diz respeito à execução de uma obra, envolvendo distribuição de energia, entende-se que o sucesso está condicionado a duas questões importantes: Segurança e Qualidade. Quando uma empresa é contratada para tal serviço, ela se responsabiliza por compor a estrutura do projeto e administração/condução necessárias para a realização da obra.

Uma figura importante na condução do projeto é o PM (Gerente do contrato), que é o profissional responsável por fazer com que tudo, de fato, aconteça. Além das atividades administrativas e reports aos clientes, algumas atribuições do PM são:

Para o sucesso dessas etapas, é necessário que o profissional conheça os desafios, principalmente os de campo. Isso vai permitir que ele se antecipe aos principais problemas que possam surgir. O Grupo CPFL, com mais de 100 anos no mercado de distribuição de energia, dispõe de profissionais extremamente qualificados, que conduzem processos de obras na CPFL Soluções, e são comprometidos com a satisfação do cliente.

Assim, alguns dos grandes desafios de uma empresa que oferece o serviço estão atribuídos às seguintes condições:

Enfrentando de frente os principais desafios de um contrato

Possuir know-how no tema é essencial para garantir a segurança e produtividade dos profissionais em campo. No quesito segurança, ter o acompanhamento de um profissional, que entenda os processos e cada etapa da execução, facilita a previsão de situações de risco e exposição em campo. Os prazos, em sua maioria, são desafiadores e promovem um ambiente de alta produção e altos riscos.

Além do acompanhamento, para estimular um ambiente seguro e colaborativo, deve-se partir de uma simples ação de autoinspeção: inspeções de segurança no time, diálogos diários de segurança, conferência da presença de procedimentos e demais ações em campo. É impossível desassociar produtividade de segurança. Um ambiente produtivo é sobretudo um ambiente seguro. 

A qualidade do serviço está condicionada também ao desempenho dos profissionais em campo e ao domínio de todos os processos e etapas: projeto, montagem, ligações elétricas, controle e supervisão, comissionamento e startup. A qualidade na execução do serviço evita retrabalho, necessidade de correções, desligamentos indevidos e contratempos, favorecendo e desonerando a pós-venda, uma vez que a obra é entregue sem pendências. Não há segredo para o seu sucesso, apenas ter profissionais qualificados acompanhando e conduzindo, durante todo o tempo, cada etapa da obra.

É fundamental para a experiência do cliente na contratação modelo turnkey o cumprimento de todas as etapas do cronograma acordado. Muitas das vezes, a data prevista para energização de uma subestação está atribuída à demanda reprimida do conjunto, ou seja, a necessidade de energia para a região. Para a CPFL Soluções, o compromisso com a segurança em todas as suas operações é um valor inegociável, por isso, são adotados todos os protocolos de saúde e segurança, resultando em maior confiabilidade para os serviços oferecidos. Acompanhamento on-time das atividades em campo com mecanismos de monitoramento e gestão ágil.

engenharia do proprietario
Imagem 1: Gestão ágil.

Quando a obra e o processo de automação são acompanhados por um especialista, a chance de problemas serem detectados antecipadamente aumenta, isso representa redução do risco de atraso e do risco de desarmes indevidos. Problemas como, erro de ligação, defeitos nas lógicas digitais (ajustes e sistemas), divergências em projetos esquemáticos e erros de montagem são muito comuns durante um processo de automação.

Um fator bastante crítico e que precisa ser mitigado ao máximo é o risco de desarmes acidentais. Em muitos casos, a automação é realizada com a subestação energizada em carga, ou seja, alimentando normalmente as linhas de distribuição. Isto é possível devido aos recursos internos da própria subestação (quando trabalha em regime n-1) ou aos recursos externos, como a utilização de uma subestação móvel. Quando um desligamento indevido acontece, além do risco ao profissional envolvido, ocasiona ainda a interrupção no fornecimento de energia, que, dependendo do caso, pode colocar a concessionária em estado de crise (grande número de clientes por tempo elevado) e paralisar a obra paralisada. Pode haver, também, consequências judiciais, caso o desligamento seja comprovadamente por parte da contratada.

Garantir serviço de qualidade e avanços expressivos na condução de um processo de automação de subestações é reduzir os riscos do investimento. Para isso, a CPFL Soluções conta com procedimentos para todas as etapas do comissionamento e startup das obras de automação de subestações. Com uma equipe robusta e com grande know-how no assunto, desenvolveram-se metodologias de produção que garantem o sucesso do negócio. Assim, com acompanhamento de especialistas e consultores assegura-se o equilíbrio físico-financeiro do investimento.

Aspectos importantes para avaliar na contratação do serviço

O investimento na solução turnkey precisa inicialmente de uma avaliação prévia do retorno sobre o investimento. Sugere-se que alguns quesitos sejam avaliados na contratação do serviço:

Know-how no segmento:

Recursos da contratante:

Principais entregas e feedbacks:

Capacidade de inovação:

Proposta comercial e aderência ao negócio:

O termo turnkey já sugere que o contratado tenha total autonomia para conduzir um processo em campo, assumindo assim grande responsabilidade sobre a instalação do cliente. Portanto, tão importante quanto a proposta comercial atrativa é a garantia de uma entrega de sucesso, ou seja, assegurar zero acidentes e atender todos os requisitos do contratante, sempre dentro dos prazos acordados. Por isso, é muito importante a contratação de uma equipe qualificada e especializada no assunto como a da CPFL Soluções. Para CPFL Soluções o cliente está no centro do negócio.

Automação de subestações: Uma nova história na distribuição de energia

Texto publicado na Revista Manutenção em 25/08/2021.

A automação industrial

Por definição, a automação é caracterizada por sistemas que integram máquinas mecânicas, pneumáticas, hidráulicas, elétricas ou eletrônicas, que permitem o controle de seu próprio funcionamento, sem a necessidade da utilização de trabalho humano, proporcionando, assim, segurança às pessoas, maior qualidade aos produtos, rapidez no processo de produção e redução de custos.

O objetivo central da automação é criar instrumentos e sistemas que possibilitem um melhor desempenho em relação ao tempo, agregado a um baixo custo e a uma elevada qualidade de produção.

Melhorar as condições de trabalho dos envolvidos no processo, evitando o acesso em situações de risco, e realizar operações que seriam impossíveis de serem realizadas pelas pessoas também são objetivos da automação industrial. Esses processos acabam simplificando as atividades e a necessidade de operadores.

Automação no sistema elétrico de potência

Assim como vários segmentos do mercado, com o avanço das tecnologias e das possibilidades, a distribuição de energia em média e alta tensão também passou por transformações. A possibilidade dos equipamentos de uma subestação comunicarem-se trouxe ganhos significativos ao sistema.

Em sua maioria, as subestações eletromecânicas, que contam com equipamentos mais antigos, compostos por tecnologias descontinuadas, além de grande limitação de supervisão e comando remoto, oneram muito o processo de manutenção e operação do sistema.

Para a operação isso representa:

Para a manutenção:

Para se ter ideia, existem fabricantes que sugerem manutenções preventivas anuais, independente de quantas vezes o equipamento foi submetido à interrupção em carga e/ou manobras e de sua carga de operação. Além disso, os equipamentos antigos oferecem maior periculosidade na sua operação, submetendo o operador à exposição, no caso de retirada e inserção na barra, em caso de conjuntos blindados, por exemplo.

A capacidade dos equipamentos se comunicarem permitiu que as subestações sofressem processos de digitalização e automação. Embora se assemelhem as definições, uma subestação digitalizada não conta com os mesmos recursos para a automatização.

Desde a pré-história, o homem já tentava mecanizar as suas atividades. Não é por acaso que, ao longo da história, inventaram a roda, os moinhos movidos por vento ou força animal e as rodas d’água. Essas invenções representam as principais tentativas do homem de poupar esforço para realização de seus trabalhos. Hoje os computadores podem ser considerados a principal base da automação industrial contemporânea. Podemos começar a considerar que o desenvolvimento da tecnologia da automação industrial está diretamente ligado com a evolução dos computadores de um modo geral. Além disso, as redes industriais surgiram quando houve a necessidade de comunicação entre equipamentos e sistemas distintos (OLIVEIRA, 2012, p. 01).

Subestações automatizadas: uma revolução para o sistema e para sociedade

Resumidamente falando, as subestações digitalizadas apresentam dispositivos digitais em proteção, mas não contam com a comunicação desses dispositivos, limitando-se à aquisição de informações remotas.

Já as subestações automatizadas, contam com protocolos e normas de comunicação que permitam não só a comunicação entre si, mas também a leitura e supervisão de todos os valores analógicos e digitais que constam no projeto de automação de uma subestação.

Em ambos os casos, é importante que o processo seja conduzido ou implementado por empresas com know-how, não somente, em prestação de serviços, mas também no desenvolvimento de soluções em distribuição de energia em média e alta tensão, como a CPFL Soluções, conforme evidenciaremos ao longo deste artigo.

Portanto, a automação do sistema distribuição de energia representa um grande avanço tanto para o processo, como para a sociedade.

Uma das normas mais utilizadas no processo de automação de subestações é a norma IEC 61850. Por definição, a norma é um Padrão de Comunicação entre dispositivos de um Sistema Elétrico, que suportam diversos protocolos e podem ser executados em redes TCP/IP (Ethernet), trabalham com mapeamentos padrões MMS (Manufacturing Message Specification), GOOSE (Generic Object Oriented Substation Event), SV (Sampled Variables) e WebSevices.

A norma permite que os relés de proteção da subestação se comuniquem com os sistemas supervisórios que, por sua vez, comunicam-se com os centros de operações ou de monitoramento, estabelecendo a possibilidade de supervisão e contato remoto.

A norma IEC 61850 distingue as aplicações em três níveis hierárquicos:

Nível de estação: definido pelo capítulo 8-1 da norma, com o mapeamento das camadas de comunicação (TCP/IP), mensagens goose (evento genérico de subestação orientado a objeto – mensagens ágeis ópticas) e sincronização de tempo SNTP (protocolo de tempo de rede simples – GPS).

Nível de vão: definido pelo modelo de dados e aplicações das funções do sistema, concordante com o capítulo 7 da norma.

Nível de processo: é definido no capítulo 9 da norma, com os valores analógicos de tensão e corrente amostrados, trafegando pela rede. Essa separação em níveis é somente hierárquica. Na subestação tem-se apenas um enlace físico, onde as informações são trafegadas.

A arquitetura de uma subestação compatível com a norma IEC61850 é composta por:

Equipamentos de painel:

Equipamentos de pátio:

Para ilustrar, trazemos a arquitetura de uma subestação compatível com a norma IEC61850, onde os barramentos de processo estão representados e os de estação estão destacados em vermelho e azul respectivamente:

Arquitetura de uma subestação compatível com a norma IEC61850

Como citado, a automação traz grandes benefícios para o processo de produção e para a sociedade. No mercado de distribuição de energia, tratando-se de benefícios para o processo, podemos destacar:

Eficiência operacional: A partir dos prognósticos que se fazem praticáveis com a automação, é possível elaborar planos de manutenção voltados aos equipamentos que apresentam comportamentos indevidos nos registros de operação.

Com os registros é possível identificar defeitos que ainda não geraram uma falha, sendo possível, assim, direcionar a manutenção. A automação de subestação permite que o processo se aproxime, cada vez mais, da manutenção centrada em confiabilidade, atuando da forma certa, no equipamento certo, no momento necessário.

Segurança: A automação garante novos pontos de monitoramento para o sistema, permitindo assim, além da supervisão de grandezas elétricas, monitorar a saúde dos ativos de proteção, a partir de entradas digitais que sinalizam falhas internas, defeitos em sistemas de proteção e controle. A recusa de uma proteção por falha interna pode ser antecipada a partir de sinais de monitoramento no sistema supervisório, preservando a integridade dos equipamentos, sistema e instalações (clientes ou cargas).

Supervisão e telecomando: Esse é o fator primordial para a automação em subestações. Promover a supervisão remota em subestações para múltiplos pontos significa conhecer, em tempo real, toda condição operativa dos equipamentos, medição de grandezas elétricas, registros de eventos, videomonitoramento (permitindo ver condições físicas). Isso significa permitir uma resposta rápida para qualquer evento, sobretudo os que resultam em interrupções.

Isso é tão importante que a supervisão é o telecomando (Para alinhamento de conceito, o Telecomando não seria uma ação remota de comando ou controle após um evento e uma decisão em função da/s variável ou variáveis supervisionadas?). Para que as manobras remotas sejam possíveis é preciso que o sistema de tele controle esteja íntegro. Isso passa pela comunicação do centro de operações com a unidade supervisória da subestação, da unidade supervisória com os dispositivos de proteção e controle

Prognósticos: A possibilidade de análises prévias em eventos no sistema permite maior agilidade na pesquisa do problema, no atendimento e, consequentemente, no tempo médio de reparo no circuito defeituoso (MTBF).

Na prática, a capacidade de analisar eventos no sistema, a partir de seus valores analógicos e digitais, contribui diretamente para a agilidade no atendimento, consequentemente maior disponibilidade no fornecimento.

Características como, proteção atuada, valores medidos, magnitude da corrente de defeito, fase do defeito, comportamento do circuito no momento do problema são informações que podem ser exploradas, em subestações automatizadas, e permitem um melhor direcionamento para a pesquisa e menor tempo de reparo.

Não podemos deixar de abordar os benefícios que uma automação de subestações traz para a sociedade, uma vez que os equipamentos estão sendo supervisionados e telecomandados.

Confiabilidade no fornecimento de energia: A possibilidade do restabelecimento de energia remoto permite que todos os desarmes, oriundos de defeitos transitórios, sejam restabelecidos. Isso representa, em algumas regiões, mais de 70% dos desarmes.          

Além disso, a capacidade de saber exatamente as condições do sistema permite à concessionária se preparar melhor para os atendimentos aos clientes críticos, como: Hospitais, Postos de saúde, Postos de vacinação, clientes que utilizam aparelhos médicos em casa e demais casos.

Segurança nas instalações: As instalações elétricas, por sua natureza, oferecem risco à população, uma vez que são expostas e conduzem energia em baixa, média e alta tensão. Os dispositivos de proteção, alocados nas subestações, garantem que os circuitos, uma vez submetidos a um defeito externo, sejam desligados no tempo correto.

Na prática, eles atuam desligando circuitos defeituosos, como por exemplo: um cabo partido tocando o solo na calçada.

Os circuitos de proteção e controle das subestações automatizadas contam com relés de proteção digital, mais sofisticados e eficazes, quando comparados aos antigos relés eletromecânicos.

Soluções para melhor atender o sistema

Para que haja sucesso na automação de uma subestação, é essencial que as atividades ocorram com qualidade e segurança. Ter qualidade no serviço passa por:

Entender a demanda do cliente para oferecer a solução mais bem customizada para a sua necessidade.

A transparência para com o cliente é essencial, por isso a CPFL Soluções oferece um serviço de estudo qualitativo da viabilidade técnica, buscando oferecer a solução mais eficaz, atender a saúde financeira do projeto e trazer benefícios ao cliente final.

Processo essencial para o sucesso do projeto, onde o know-how na área de manutenção da contratada faz toda a diferença para o cliente. Conhecer como o equipamento será mantido depois é imprescindível para projetar a modernização.

Por isso, para quem contrata, é uma grande vantagem competitiva trazer soluções customizadas, por uma empresa com 108 anos no mercado. A CPFL Soluções conta com profissionais com anos de experiência em manutenção.

“Um grande diferencial do serviço oferecido é que a mesma empresa que projeta também faz manutenção e é referência no setor elétrico”

Entender para melhor atender. Saber não só o nível de curto-circuito para elaborar ajustes, mas também a capacidade e as principais características dos equipamentos e sistemas para projetar um esquema de proteção ágil, seletivo e robusto, de forma a desligar o menor trecho defeituoso possível e permitir a reenergização rápida do sistema. Com foco em segurança e qualidade, a CPFL Soluções é referência no assunto.

A execução da obra é um dos momentos mais complexos de um processo de automação. É nesse momento que se apresentam os riscos de segurança e qualidade envolvidos no processo. Nessa fase, a experiência no negócio é primordial para que não haja nenhum tipo de evento envolvendo segurança do trabalho e desligamentos indevidos nos sistemas distribuição.

Tratando-se de segurança, dispor de profissionais experientes na área e dedicados na supervisão das atividades contribui diretamente para o sucesso.

No que diz respeito à qualidade, é inadmissível que em qualquer processo de melhoria do cliente haja prejuízo para a sua produção. Nos comissionamentos, a transposição de circuitos de disparos e novas ligações de proteção e controle oferecem grande potencial de desligamentos indevidos, para isso a CPFL Soluções, além de contar com avaliação periódica do time, conta com treinamentos e acompanhamentos dos profissionais e dos tempos e movimentos do comissionamento. (Entendo não ser necessário)

Os testes finais são os momentos mais críticos do processo de automação, uma vez que todo o circuito, alterações e sistemas são testados em tempo real. Momento em que são identificados e tratados os principais defeitos dos circuitos.

Tanto para os testes quanto para o treinamento, a CPFL Soluções dispõe da mais qualificada mão de obra, com profissionais de proteção e controle de referência, no setor elétrico brasileiro, e modelos intensivos de treinamento e prática em campo. (Entendo não ser necessário)

Databook é o agrupamento de informações documentais relacionadas à fabricação, inspeção e testes de equipamentos e processos. Em um processo de automação, onde toda a configuração da instalação é alterada, ter diagramas atualizados e bem elaborados é essencial para o cliente. A CPFL Soluções conta com uma equipe de projetos, focada no cliente, que busca, além de atender os requisitos, oferecer cadernos customizados, facilitando toda atuação pós-automação. (Entendo não ser necessário)

A CPFL Soluções sabe da importância de um pós-venda acessível e disponível e, por isso, disponibiliza canais diretos com profissionais que, inclusive, participam ativamente dos serviços.

Para CPFL Soluções a maior conquista de um negócio é a satisfação do cliente. Por isso busca entender as reais necessidades para desenvolver as soluções customizadas que agreguem valor e tragam mais economia,  eficiência e segurança energética para os negócios..

O processo industrial que é submetido a um processo de automação está exposto a problemas relacionados à produção. Na distribuição de energia, por exemplo, assim como em outros processos produtivos, não é possível parar o processo para realizar a automação da instalação, sendo necessário que a obra seja executada com a cadeia produtiva em funcionamento. Isso aumenta, ainda mais, a responsabilidade de quem oferece os serviços, exigindo grande expertise no assunto.

Uma falha no processo de automação de uma subestação pode acarretar milhares de clientes sem energia ou parada de produção por muitas horas. Ter procedimentos claros, profissionais de ponta, acompanhamento e report on time e ferramentas preliminares de prevenção de desarmes são alguns dos recursos fundamentais. com os quais a CPFL Soluções conta para garantir o sucesso no serviço prestado. (Entendo não ser necessário)

Por isso, o grande compromisso da CPFL Soluções é a qualidade e a segurança no planejamento e execução de um processo, focando sempre no maior bem, a Segurança e o Cliente.

Investimentos em Data Center estão em alta, mas alguns cuidados devem ser considerados

Nos últimos cinco anos, a quantidade de novos data centers vem se expandindo em ritmo acelerado. Essas instalações físicas utilizadas pelas empresas para abrigar servidores, bancos de dados e uma série de informações importantes para os negócios se proliferaram no estado de São Paulo, sobretudo no perímetro que vai da capital paulista até a região metropolitana de Campinas – área bem-atendida por redes de fibra ótica. Cidades como Jundiai, Vinhedo, Sumaré e Hortolândia estão entre as preferidas dos empreendedores.

Danilo Eiji Ito, Gerente de Planejamento do Sistema Elétrico da CPFL Energia, observa uma mudança nas características desses investimentos. “Até dez anos atrás os data centers eram de menor capacidade e mais distribuídos nas regiões atendidas pela CPFL. Percebemos que recentemente houve uma mudança no tipo de infraestrutura nos novos projetos, chamados de data centers escaláveis, com sistemas de grande capacidade de armazenamento e de processamento de dados em massa, levando a uma maior solicitação de demanda por energia elétrica concentrada em um único local.”, destaca o especialista.

Alguns pontos de atenção, porém, precisam ser considerados por quem está investindo nesse segmento ou pretende iniciar empreendimentos desse tipo. A começar pelos prazos envolvidos na implantação. “É preciso considerar que a matéria prima número um de um data center é a energia elétrica, daí a importância de conhecer as questões regulatórias de contratação de infraestrutura, prazos e processos legais de análise e aprovação para conexão elétrica dos empreendimentos, não deixando de incluir uma avaliação criteriosa do projeto, para assegurar altíssima confiabilidade das instalações”, destaca Eberson Fernandes Muniz, Business Development da CPFL Soluções.

O melhor caminho é buscar empresas que tenham esse conhecimento e também dominem as condições técnicas e o know how adequados para garantir a capacidade energética alinhada às reais necessidades. 

Como a tecnologia e inovação trazem melhores soluções energéticas para seu negócio

Perguntas cujas respostas podem valer um milhão de dólares deveriam ser feitas constantemente nas empresas. As conclusões podem ser valiosas, com soluções que resultam em economia significativa e avanço na sustentabilidade. Dois aspectos muito valorizados hoje em dia. Por isso, eu te pergunto hoje: — Será que o consumo de energia da sua empresa pode ser otimizado e melhor dimensionado do que vem sendo atualmente?

Para uma resposta assertiva, uma boa estratégia é unir especialistas em negócios e de áreas mais técnicas para que juntos encontrem as melhores soluções energéticas, maximizando os resultados. Quando o time interno tem o apoio de uma consultoria externa, as alternativas podem ser ainda mais interessantes e os resultados mais satisfatórios.  A soma desses esforços ajuda a entender onde se concentram os maiores gastos e pode abrir perspectivas animadoras ao otimizar os negócios com a possibilidade de acesso às novas fontes de energia. 

Um bom exemplo dessa parceria entre as áreas técnica e de negócios foi a instalação da subestação que ampliou a capacidade de consumo de energia da unidade fabril  de um grande player no desenvolvimento de tecnologias para o mercado agrícola no mundo. Ao analisar a necessidade do cliente, a CPFL Soluções constatou que uma simples oscilação no fornecimento de energia poderia colocar toda uma linha de produção em risco, o que acarretaria prejuízos para a empresa. A construção de uma subestação exclusiva para atender a fábrica eliminou essa possibilidade e ainda ofereceu condições de expansão da planta do cliente sem colocar em risco a segurança energética.

A CPFL Soluções atuou desde a consultoria para avaliar os problemas e propor a melhor solução técnica com o menor custo, até a implantação da nova infraestrutura que supre o crescimento da demanda da empresa por energia e que garante a qualidade do fornecimento durante o processo produtivo da fábrica.

Com as inovações e as atuais normas de incentivo e regulamentação do setor de energia, a redução no consumo deixou de ser o único aspecto avaliado pelas empresas quando o assunto é economia. O tema ganhou complexidade técnica que requer uma avaliação multidisciplinar, a fim de propor soluções que possam garantir fornecimento ininterrupto e economia de consumo a partir das diferentes possibilidades de compra e geração de energia. Ou até mesmo de comercialização do excedente produzido, se for o caso.

A inovação pede um olhar mais abrangente

Olhar abrangente

Atualmente ninguém mais pode pensar que não importa de onde vem a energia.  Afinal, ela pode vir de diferentes fontes, o que pode interferir nos custos e em todo o cenário a ser avaliado. Quem oferece o suporte necessário para essa avaliação é a área técnica, qualificada para ajudar a entender os fatores ligados à geração de energia, confiabilidade das fontes quanto à garantia da continuidade do fornecimento e segurança aliada ao grau de desempenho. 

Unindo o melhor de dois mundos, técnico e de negócios, a CPFL Soluções – uma empresa da CPFL Energia – atua junto aos gestores e à equipe técnica dos seus clientes, oferecendo desde consultoria para repensar a fonte e o consumo de energia até a gestão e implantação de soluções inovadoras, com expertise comprovada em gestão e comercialização de energia, eficiência energética, geração distribuída e serviços de infraestrutura energética. 

A atenção constante às tendências do mercado e às novas tecnologias permite avaliar o impacto da sua adoção, indicando as soluções em energia mais modernas e com melhor desempenho para cada cliente. Assim, a CPFL Soluções pode oferecer suporte, do projeto à implantação da tecnologia, garantindo a segurança do fornecimento. Uma questão essencial tanto à área técnica quanto à de negócios e que deve, portanto, ser considerada em uma avaliação das melhores soluções energéticas para a empresa.

Ao avaliar as novas alternativas do mercado, é importante garantir, por exemplo, que a empresa não terá nenhum tipo de problema no fornecimento de energia; o que pode colocar em risco toda uma linha de produção e, consequentemente, trazer prejuízos. A redução de custos de energia impacta também o preço final dos produtos e pode garantir maior competitividade no mercado. Para alcançar esse objetivo, torna-se necessário, mais uma vez, o envolvimento de técnicos – para avaliar os aspectos de manutenção, produção e segurança – e de gestores, que observam os ganhos econômicos advindos das soluções técnicas. Apenas o consenso das duas áreas pode levar à melhor decisão para os negócios.

Outros temas que conversam com essas duas áreas são: o aumento frequente das tarifas, a busca por sustentabilidade, a redução no preço da energia solar, as novas possibilidades de economia com o investimento em geração fotovoltaica e a regulação do Mercado Livre de Energia.

Ou seja, sob todos os aspectos que o consumo de energia de uma empresa for avaliado, é necessário unir os conhecimentos de gestores e técnicos.  Dada a complexidade dos aspectos técnicos e econômicos que serão analisados e a importância da implantação com todos os requisitos de segurança, torna-se ainda mais relevante a escolha de um parceiro com vasta experiência e foco em inovação. Nós, da CPFL Soluções, acreditamos na força da união. Somos especialistas em energia que transforma negócios e queremos atuar junto ao seu time para ajudar a sua empresa a encontrar e implantar a fonte de energia mais barata e segura, que permita alcançar os melhores resultados.

Fabiana Carvalho Lopes Avellar
Diretora de Regulação, Marketing e Inteligência de Mercado

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