Este trabalho encontra-se dividido em capítulos organizados de tal forma que os assuntos são apresentados com uma evolução gradativa.
No Capítulo 2 é apresentada uma revisão bibliográfica sobre os tipos de redes de distri- buição de energia elétrica existentes no sistema elétrico brasileiro. São relatados os aspectos da qualidade e da continuidade do serviço prestado pelas concessionária, assim como, sobre as políticas de manutenção aplicadas nas redes de distribuição. Disserta-se sobre os diversos aspectos associados às tarefas de manutenção e sobre a distinção entre falhas, ocorrências e faltas. É apresentado um breve relato sobre as consequências da inexistência da manutenção em redes de distribuição de energia elétrica.
No Capítulo 3 são investigadas as causas das falhas em um sistema de distribuição de energia elétrica, tendo-se como consequências as interrupções no fornecimento de energia. Investiga-se os dados referentes a uma cidade da região Nordeste, considerando as ocorrências registradas entre os anos de 2013 e 2014. Neste capítulo são introduzidos os conceitos sobre os
indicadores de continuidade DEC e FEC, e é realizada uma análise sobre as contribuições das interrupções no fornecimento de energia na composição desses indicadores.
No Capítulo 4 são apresentados os conceitos sobre RLM e RNAs. Abordam-se os principais elementos necessários para o desenvolvimento de modelos matemáticos que se utilizam dessas estruturas, assim como os métodos para a avaliação da eficiência desses modelos.
O Capítulo 5 disserta sobre a metodologia aplicada para o processamento dos dados apresentados no Capítulo 3. Tem-se como objetivo a construção de modelos para a previsão dos indicadores de continuidade DEC e FEC. São propostas duas estruturas para os modelos: uma estrutura baseada em RLM e uma estrutura baseada em RNAs Feedforward. Ambas estruturas de modelo são aplicadas para cada um dos indicadores de continuidade. Os resultados obtidos pelos modelos são comparados com os dados apurados em um conjunto de consumidores. Avalia-se a eficiência dos modelos baseados em RLM e RNAs. E aplica-se os modelos desenvolvidos para predição dos indicadores de continuidade na definição das prioridades de manutenção.
O Capítulo 6 apresenta as conclusões finais e as sugestões para o desenvolvimento de trabalhos futuros.
A Figura 1 demonstra a metodologia utilizada para o desenvolvimento desse trabalho.
Figura 1 – Metodologia utilizada no desenvolvimento da dissertação
2 MANUTENÇÃO NA REDE DE DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA
2.1 INTRODUÇÃO
O sistema de distribuição de energia elétrica é uma parte fundamental para garantir o fornecimento de energia elétrica em qualquer localidade. Quando comparadas aos sistemas de transmissão e de geração de energia elétrica, as redes que compõem o sistema de distribuição são os elementos mais vulneráveis, tendo-se em vista que 80% de todas as interrupções no fornecimento de energia são provocadas por falhas nos elementos dos sistemas de distribuição4, o que gera grandes prejuízos.
Nos últimos anos, o setor elétrico brasileiro tem sofrido um processo de grandes mudanças em sua estrutura. Com a privatização de muitas empresas distribuidoras, surgiu a necessidade de regulamentação da operação desse setor, sendo estabelecidas novas regras para o fornecimento de energia elétrica aos consumidores5. Com a regulamentação, pretende-se alcançar um sistema eficaz no fornecimento de energia elétrica, com a minimização e/ou a eliminação das falhas, realizando-se ações para obtenção de uma melhor qualidade no serviço prestado.
O sistema de distribuição de energia elétrica é o responsável por conduzir aos consumidores finais a energia elétrica que foi entregue, tanto pelo sistema de transmissão, como pelo sistema de geração. Como em qualquer outro serviço, podem ocorrer falhas durante a realização dos processos. No sistema de distribuição de energia, essas falhas podem alcançar grandes proporções, atingindo instalações como aeroportos, indústrias e lojas comerciais. Mais graves ainda, são as interrupções de fornecimento de energia para os serviços de extrema necessidade, tais como os prestados por hospitais, ou em uma residência em que um indivíduo esteja utilizando um aparelho de sobrevida, como exemplo, um pulmão artificial6.
As interrupções no fornecimento de energia elétrica podem ter diversas causas. Em uma rede de um sistema de distribuição, um dos principais fatores que promovem a ocorrência das falhas se deve ao fato de que a rede elétrica está exposta aos agentes externos, tais como: descargas atmosféricas, vendavais, acidentes de trânsito, contato com galhos de árvores e com animais, dentre outros7.
Na conjuntura do setor elétrico, é importante a redução das perdas elétricas provocada pelas falhas, uma vez que elas acarretam custos econômicos indesejáveis às concessionárias. A identificação e a quantificação das falhas, classificando-as segundo o seu tipo e local de ocorrência, são ações que permitem uma definição do melhor método a ser adotado para a redução dessas ocorrências. As estratégias de tomada de decisão devem direcionar os recursos necessários para a execução das manutenções na rede de distribuição, minimizando as ocorrências de interrupção no fornecimento de energia8. Minimizar a quantidade das ocorrência de falhas torna um sistema mais eficaz, no entanto, a identificação das causas deve ser sempre uma prioridade. Identificar a origem de um problema torna a aplicação de sua solução mais fácil,
duradoura e determinante no bloqueio de sua recorrência.
Aplicadas pela ANEEL, as novas regulamentações do setor elétrico brasileiro têm de- mandado e exigido das concessionárias: níveis de qualidade mais rigorosos, continuidade no fornecimento de energia e maior eficiência no desempenho dos sistemas de distribuição; pois as falhas são as grandes responsáveis pela redução da produtividade de todo o sistema6, 9.
No setor elétrico, a análise das falhas é primordial para o desempenho da distribuição de energia, principalmente quando se tem como objetivos minimizar a reincidência dessas falhas e garantir a confiabilidade do sistema, assegurando-se aos consumidores um serviço essencial6. Na medida em que ocorrem falhas rotineiras no fornecimento de energia, perde-se a credibilidade frente aos usuários, evidenciando-se a fragilidade do sistema de manutenção em vigor.
É importante ressaltar que a confiabilidade no fornecimento de energia elétrica pode ser prejudicada, principalmente, se a concessionária não possuir um planejamento adequado para a realização da manutenção, em consonância às exigências da ANEEL10. Quando a distribuição de energia é realizada conforme às normas vigentes, tem-se a garantia de que, quando uma falha ocorre, os setores de manutenção terão à sua disposição o planejamento adequado para contornar e/ou solucionar o problema, garantindo-se um fornecimento de energia contínuo e eficaz.