Os transformadores das unidades geradoras da Itaipu Binacional, peças consideradas críticas e que estão entre as mais caras do sistema de geração de energia, são monitorados por um sistema desenvolvido pelo Parque Tecnológico Itaipu (PTI). Esse trabalho assegura à hidrelétrica tanto a manutenção preditiva desses equipamentos, como o índice elevado de disponibilidade da usina.
O sistema de monitoramento de transformadores foi desenvolvido pelo Laboratório de Automação e Simulação de Sistemas Elétricos (Lasse) do PTI para duas das 20 unidades geradoras em reposição ao sistema de monitoramento obsoleto. Associado a ele, o Lasse desenvolveu também uma plataforma de monitoramento web, que permite o acesso às informações dos transformadores monitorados pelas equipes de manutenção de Itaipu em suas próprias estações de trabalho, evitando os deslocamentos.
A primeira unidade do sistema desenvolvido pelo Laboratório do PTI foi entregue em abril de 2018 e, desde abril deste ano, a segunda também está em funcionamento. O engenheiro eletricista do Lasse Dabit Gustavo Sonoda, explica que o transformador é o componente utilizado para adequar o nível de tensão do sistema de geração ao nível de transmissão.
Devido a questões construtivas, o gerador trabalha com uma tensão de 18 kV, enquanto o funcionamento do sistema de transmissão envolve uma tensão mais elevada, de 525 kV. Isso faz do componente uma peça crítica, além de ser a segunda unidade individual mais cara dentro de uma usina hidrelétrica, ficando atrás somente do gerador, ressalta o engenheiro.
“A Itaipu possui um índice de disponibilidade bastante elevado, considerando o cenário de produção de energia mundial. Precisamos garantir que esses índices mantenham-se assim, ou elevem-se cada vez mais. Nosso sistema vem ao encontro desse objetivo”, pontua Sonoda.
O sistema é totalmente personalizado para atender às demandas da usina. Além da entrega do painel de monitoramento local dos transformadores, também foi implementada uma plataforma web para a coleta de informações referentes às variáveis às quais os transformadores estão expostos, concentrando-as em uma base de dados única, com consulta de acesso facilitada. Essa plataforma recebe as informações tanto das duas unidades em que foram implementados os sistemas feitos pelo Lasse, como das outras 18 que já possuíam um sistema próprio.
“A galeria de transformadores da usina hoje equivale a uma distância de aproximadamente um quilômetro, o que faria necessário o deslocamento de uma equipe para monitorar as variáveis em campo”, conta Sonoda. Com o sistema web, ele explica, é possível obter os dados de todos os 60 transformadores instalados nas 20 unidades geradoras, possibilitando ainda a detecção de anormalidades no funcionamento e o agendamento das manutenções periódicas, sem prejudicar o índice de disponibilidade das unidades.
“A ideia do monitoramento é permitir que o sistema opere continuamente pelo tempo máximo possível e, diante de um problema, sua manutenção possa ser programada, impedindo a parada da unidade geradora”, frisa o engenheiro. Entre as variáveis as quais os transformadores estão submetidos, são monitoradas grandezas como temperatura, corrente de carga e capacidade elétrica, que influenciam diretamente na saúde desses equipamentos. O sistema online também fornece relatórios e gráficos para indicar o comportamento das variáveis durante períodos específicos, facilitando a identificação de ocorrências.
Para Sonoda, o resultado alcançado pelo Lasse representa a consolidação de uma expertise local. “Desenvolver uma solução com esse nível de complexidade e instalá-la na usina era algo impensável 20 anos atrás, mas foi uma responsabilidade abraçada pelo Lasse e estamos colhendo os frutos agora”, avalia o engenheiro. “Essa solução personalizada é um dos principais ganhos, uma tecnologia totalmente ‘caixa branca’, desenvolvida em conjunto com os engenheiros da Itaipu que sabem exatamente como ele funciona”, complementa.