Além dos Sensores: Monitoramento Inteligente de Condições para Infraestrutura Elétrica Envelhecida
À medida que a infraestrutura elétrica envelhece e a demanda cresce exponencialmente, as concessionárias enfrentam desafios sem precedentes para manter a confiabilidade do sistema. As abordagens tradicionais de manutenção não são mais suficientes quando as falhas de equipamentos podem custar milhões e os prazos de entrega para substituições dobraram devido às restrições da cadeia de suprimentos.
A solução está em transformar a forma como monitoramos e mantemos ativos essenciais por meio de sistemas inteligentes de monitoramento de condições que vão muito além da simples implantação de sensores. Este artigo explora como as concessionárias de serviços públicos podem evoluir da manutenção reativa para o gerenciamento estratégico de ativos usando diagnósticos orientados por IA e inteligência preditiva.
As Filosofias de Propriedade Moldam a Estratégia de Manutenção
As empresas gerenciam equipamentos elétricos de maneiras muito diferentes - não apenas com base em especificações técnicas, mas também em seus valores organizacionais e no compromisso de fornecer energia confiável.
Cada organização opera sob uma filosofia distinta, moldada por sua cultura, prioridades e razões para possuir o equipamento. Essas filosofias influenciam a forma como abordam a operação, a manutenção e o diagnóstico da infraestrutura elétrica envelhecida.
Seja uma concessionária de energia elétrica, uma planta industrial ou um proprietário institucional, sua filosofia determina o que considera "certo" ou "errado" na manutenção, como responde ao desgaste e como prioriza a prevenção de falhas.
Compreender essas perspectivas é essencial para as equipes de engenharia, gerentes de ativos e equipes de operações e manutenção encarregadas de projetar e implementar sistemas de monitoramento de condições que se alinham às metas organizacionais.
Monitoramento de Condição: Do Reativo ao Estratégico
No cenário em evolução do gerenciamento de ativos de serviços públicos, a função do monitoramento de condições (CM) deixou de ser uma ferramenta reativa e passou a ser uma estratégia de engenharia proativa.
À medida que a infraestrutura elétrica envelhece e as demandas operacionais se intensificam, o CM se torna essencial não apenas para a manutenção, mas para garantir:
- Confiabilidade e eficiência do sistema
- Otimização de ativos
- Conformidade com a segurança
- Eficiência de custos
Essa mudança estratégica é especialmente importante em uma era em que a demanda elétrica está crescendo exponencialmente e os prazos de entrega de novos ativos dobraram ou até triplicaram devido às restrições da cadeia de suprimentos.
O CM permite que os engenheiros rastreiem a integridade de ativos críticos - transformadores, disjuntores, painéis de distribuição isolados a gás (GIS) e cabos subterrâneos - usando dados em tempo real de sensores que medem descarga parcial, densidade de gás, taxas de vazamento, temperatura, umidade e outros parâmetros.
Essas medições não são apenas números - elas são indicadores precoces de degradação, condição do ativo, quebra de isolamento e possíveis falhas catastróficas.
Interpretação de Dados: O Desafio da Engenharia
O desafio não está em coletar dados, mas em interpretá-los corretamente. As saídas brutas dos sensores podem ser ruidosas ou enganosas sem uma análise estruturada. Os sistemas inteligentes devem filtrar, classificar e contextualizar esses dados para apoiar a tomada de decisões.
Tome como exemplo o monitoramento de descarga parcial (PD). Um sistema padrão com hardware e software de aplicativo não é suficiente. O que faz a diferença é a capacidade do sistema de:
- Classificar tipos de sinais (identificando o tipo de defeito de DP e distinguindo-o da interferência)
- Filtrar ruídos e sinais irrelevantes
- Fornecer percepções acionáveis para avaliação de riscos
O sistema de monitoramento de DP da Qualitrol para GIS, por exemplo, vai além da simples detecção. Ele classifica os tipos de sinais capturados, indica a probabilidade de tipos de defeitos e usa o verdadeiro hardware de DP UHF para filtrar a interferência e melhorar a relação sinal-ruído.
Isso permite que os engenheiros tomem decisões confiantes e evitem falhas com base em diagnósticos confiáveis. Para aproveitar ao máximo o valor das ferramentas de monitoramento de condições, precisamos de mais sistemas projetados com esse nível de precisão - em que hardware, software e análise trabalhem juntos para fornecer percepções acionáveis.
Além dos Limiares: Diagnósticos Impulsionados por IA e Inteligência Preditiva
O futuro da CM está além dos alarmes estáticos baseados em limites. Os modelos de aprendizado de máquina podem:
- Correlacionar dados de sensores para detectar modos de falha complexos
- Interpreta tipos de sinais no contexto operacional
- Prever falhas de ativoscom base em tendências históricas e condições operacionais
- Filtrar falsos positivospara reduzir intervenções de campo desnecessárias
Ao incorporar a IA e aproveitar dados conhecidos e desempenho histórico, as concessionárias podem melhorar a precisão do diagnóstico e padronizar as práticas de manutenção. Isso não apenas aumenta a confiabilidade, mas também gera confiança nos sistemas de CM em toda a organização.
Conclusão Principal: A Experiência Continua Sendo Essencial
O monitoramento de condições não se trata apenas da implantação de sensores - trata-se da engenharia de um sistema que transforma dados em inteligência acionável. À medida que as concessionárias fazem a transição para o gerenciamento de ativos e para a manutenção centrada na confiabilidade, o CM se torna a espinha dorsal da estratégia operacional.
A integração da IA aos sistemas de CM permite que as concessionárias:
- Utilizem dados históricos para obter insights preditivos
- Melhore a precisão do diagnóstico
- Padronize as práticas de manutenção em todos os ativos e regiões
No entanto, essa evolução não substitui a necessidade de conhecimento especializado - ela a amplia. A implementação desses sistemas complexos exige um profundo conhecimento dos ativos elétricos, dos modos de falha e dos ambientes operacionais. O papel dos engenheiros e dos especialistas no assunto é mais importante do que nunca.
A IA e os diagnósticos inteligentes são ferramentas, não substitutos. Eles aceleram a tomada de decisões, aumentam a visibilidade e apoiam o planejamento estratégico, mas devem ser orientados por profissionais experientes que entendam as nuances do comportamento dos ativos e do desempenho do sistema.
Em resumo: O monitoramento de condições alimentado por dados estruturados e IA é o futuro - mas somente quando combinado com a experiência daqueles que conhecem melhor o sistema.
Referências:
- Willis, H. Lee, & Schrieber, Randall R. (2013). Aging Power Delivery Infrastructures (2ª ed.).