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Relés de Proteção Realizam Monitoramento Térmico de Cubículos

Sensores de temperatura ligados aos relés permitem ter monitoramento total do cubículo e evitam manutenções corretiva

Ao monitorar cubículos de média tensão, os relés de proteção inteligentes garantem a segurança e confiabilidade da operação desses ativos, fundamentais em uma indústria. Falhas nos componentes internos de um cubículo acarretam altos níveis de energia que podem levar a danos e trazer riscos para colaboradores e instalações. Uma das aplicações que ganha representatividade no setor devido aos bons resultados apresentados é a utilização dos relés para o monitoramento contínuo da temperatura de cada compartimento do cubículo. Trazendo a possibilidade de realizar manutenções preditivas e não corretivas, os relés também possibilitam reduzir custos e indisponibilidades.

De acordo com Nivaldo Silva, engenheiro de Aplicação e Vendas da SEL, os relés monitoram diversas grandezas como corrente, tensão, qualidade da energia e também podem analisar temperaturas. “É como se o relé tirasse um extrato da qualidade dessas grandezas para indicar se estão saudáveis ou não e se oferecem algum risco à continuidade da operação e à segurança. Essas informações trafegam praticamente em tempo real ao centro de operação, permitindo à empresa uma intervenção programada sem perda de produtividade”. Uma intervenção programada permite que seja feita uma manutenção preditiva, reduzindo os custos que seriam gerados por uma indisponibilidade da planta.

Silva destaca que uma indicação de alta temperatura em um destes compartimentos mostrará a necessidade de intervenção da equipe de manutenção para uma inspeção termográfica mais detalhada, sem que seja necessário realizar inspeções periódicas. O relé analisa as várias grandezas medidas e consegue identificar se o aumento da temperatura tem causas normais, como aumento da temperatura ambiente e aumento da corrente nominal, ou sem causa aparente o que indica a necessidade de intervenção. “A termografia em painéis industriais, de média ou baixa tensão, é uma prática usual, que expõe o profissional a uma situação de risco. Os painéis são blindados, fechados e para fazer a termografia é preciso abrir uma porta ou remover uma tampa, tirando a proteção mecânica entre a parte ativa, energizada, e o operador. Na ocorrência de um arco-elétrico durante essa operação, o operador estará sujeito a um risco de morte”. 

O relé realiza um monitoramento contínuo, 24 horas por dia, e torna possível intervir assim que uma anormalidade aparece. Silva cita um exemplo: se uma termografia for realizada em um dia e no outro um problema surgir, só será possível identificá-lo dali a seis ou 12 meses na próxima inspeção e, enquanto isso, a empresa conviverá com os riscos, o que pode levar a uma parada não programada da produção e perdas financeiras. Ele relembra também que muitos recursos de monitoramento já estão disponíveis nos relés, porém, não são usados em sua totalidade, mesmo com custo baixo para implementação. “O relé oferece muito mais do que a proteção de grandezas elétricas dos circuitos de potência. Com a correta aplicação podemos nos antecipar a fenômenos que podem ter como consequência um dano elétrico maior”, afirma Silva.

Um exemplo de aplicação é o de uma empresa da área agrícola no sul do Brasil. Para o monitoramento da temperatura, são utilizados sensores nos compartimentos, por meio dos quais, o relé identifica se há um aumento de temperatura, que não condiz com o aumento de corrente e temperatura ambiente. Com isso, as equipes de manutenção podem ser alertadas remotamente e tomar providências. “O relé analisa a temperatura do compartimento e verifica se está dentro do esperado. Se estiver fora, dispara um alarme. Isso dá condição para que a equipe de proteção se programe para intervir no problema identificado. A manutenção deixa de ser corretiva, passa a ser preditiva”, destaca o engenheiro da SEL. 
No caso da empresa citada, também se utiliza o relé para monitorar alimentação auxiliar e o arco elétrico, temperatura, tempos de abertura e fechamento de disjuntores. O projeto trouxe para a mão do operador da companhia todo o controle da parte elétrica que usa cerca de 90% das funções do relé, assegurando a confiabilidade de seu processo industrial.

 

Além da temperatura: monitoramento total dos cubículos

Os cubículos são unidades funcionais formadas por quatro compartimentos independentes e separadas por barreiras metálicas e aterradas. Eles se dividem em compartimento de barramento principal, de manobra (disjuntor ou contator), baixa tensão e de cabos. Os relés podem monitorar diversos pontos dessas unidades como disjuntores, tensão auxiliar do banco de baterias, transformador de potencial e de corrente, temperatura e detecção de arco elétrico. Os dados devem ser enviados para o sistema de supervisão via rede de comunicação conforme a arquitetura planejada.
Prevenir a ocorrência de falhas no sistema elétrico garante o não comprometimento dos processos industriais. Se há algo errado com a parte elétrica, o relé já pode bloquear inputs do processo e informar o porquê disso. Um exemplo a ser mostrado é o de um disjuntor que não tenha condições de ser fechado por temperatura ou problemas indicados pelo relé que foi parametrizado para tal. O equipamento vai bloquear o fechamento deste disjuntor e emitir um alarme. A ideia central do monitoramento é garantir a confiabilidade por meio da otimização do uso dos recursos do relé. 
Com as funções dos relés inteligentes, é possível ter controle total dos ativos em um cubículo de média tensão, sendo o disjuntor o principal deles. O relé promove a abertura do disjuntor quando há eventos danosos e também faz a supervisão deste equipamento quanto aos tempos de abertura e de fechamento. “Se esse tempo começar a ficar elástico, significa que o disjuntor precisa de intervenção”, enfatiza o especialista da SEL.

O equipamento também é capaz de fazer a supervisão da alimentação auxiliar e verificar a qualidade desta fonte. Se esta alimentação não está em níveis adequados, pode comprometer a proteção do cubículo e da respectiva carga. “É como se o relé fosse o cérebro e o cubículo, o corpo. O relé monitora vários pontos vitais desse corpo para que o mesmo continue funcionando. No caso de um transformador com carga, por exemplo, o relé é capaz de protegê-lo e fazer a supervisão do cubículo propriamente dito”, afirma.

Fonte: Jornal Interface ed. 46