Na maioria das vezes, a energia elétrica no seu edifício ou fábrica flui normalmente. As luzes ficam acesas, os computadores continuam a trabalhar, as linhas de produção ou processos continuam a correr.
Ocasionalmente, pode experienciar uma quebra devido a um problema da parte do fornecedor, como um apagão ou outro tipo de distúrbio na transmissão ou na sua rede. Em princípio, estes são poucos e afastados no tempo. Se está a gerir uma unidade ou uma instalação crítica, provavelmente tem algum sistema de suporte de energia, incluindo uma UPS (Uninterruptible Power System ), para lidar com este tipo de situações.
Se acha que tudo corre bem e não há mais nada na sua instalação merecedor de preocupação, não se deixe enganar. Dentro da sua infraestrutura estão escondidas condições de energia e equipamento que colocam a fiabilidade da sua operação em risco. Ao contrário de eventos externos na rede do fornecedor, os riscos mencionados ocorrem no extremo da cadeia de energia, no ponto em que a eletricidade entra nas suas instalações, até toda a carga que a consome.
Geralmente, estes riscos não são óbvios. Não haverá sinais exteriores de uma potencial falha iminente. Sem utilizar as ferramentas certas para as detetar, normalmente só se apercebe que algo correu mal depois de as falhas já terem ocorrido e tudo se desligar. Estas situações fazem com que as operações da sua instalação e as equipas de manutenção se esforcem para determinar qual a fonte do problema, de modo a voltar a ter luz o mais depressa possível. Esta experiência pode ser stressante e demorada se não tiver toda a informação necessária para auxiliar o processo.
Os sistemas de gestão de energia estão desenhados para este propósito. Atuam como microscópio no seu sistema de distribuição de energia, observando tudo 24h por dia, 7 dias por semana. Alertam a sua equipa quando surgem riscos e oferecem ferramentas informativas e de análise para isolar problemas de forma rápida e colocar as coisas a funcionar novamente. Alguns dos sistemas mais recentes disponíveis vão ainda mais longe ao ajudá-lo a evitar riscos em primeiro lugar. Vejamos cinco exemplos de ameaças comuns e de que forma estas novas soluções podem ajudá-lo a geri-las de forma eficiente.
Verificar o equipamento
Aquando da instalação de um novo sistema de gestão de energia para uma das maiores estações de tratamento de águas do mundo, foi descoberto que, numa subestação, um disjuntor (1) estava bloqueado junto do ponto duplo de alimentação do sistema de transmissão. Normalmente, isto só acontece se o sistema de alimentação utilizado falhar em dado momento, situação que não aconteceu. Além disso, um fusível queimado foi descoberto noutra fonte, perdendo essencialmente a redundância de entrada dupla. Isto podia ter originado sérios efeitos sobre a capacidade da instalação tratar as águas residuais.
Se o sistema de gestão de energia tivesse sido implementado anteriormente, esta situação podia ter sido detetada e rapidamente resolvida. Os sistemas de gestão de energia estão aptos a responderem a estas situações ao integrarem um modelo completo do sistema de distribuição energética de um edifício, com todas as ligações de entrada, condutas, pontos de alimentação principais e secundários e cargas definidas. Os dispositivos conectados são utilizados para, de forma precisa e contínua, monitorizar todas as condições em cada ponto chave, incluindo o estado dos dispositivos de proteção e comutação. Se alguma alteração de estado for detetada de forma inesperada, um alarme notifica o pessoal onde quer que estejam para que possam localizar imediatamente o problema e tomar medidas, para evitar uma situação crítica.
Verificar a qualidade da energia
Para os fabricantes de semicondutores, anomalias na energia podem ter um grande impacto na fiabilidade e qualidade do output. Um sistema de gestão de energia irá analisar a qualidade da energia elétrica a partir de uma instalação, categorizando estes eventos face às curvas de tolerância padrão da indústria (por exemplo, CBEMA/ITIC, SEMI-F47). Se algo fica fora da tolerância aceitável – por exemplo, uma quebra na tensão superior a 80% e com mais de 50 metros – a equipa de operações será alertada. Posteriormente, eles decidirão se o risco é muito grande para continuar um processo que pode resultar num subproduto e, a seu tempo, levar ao gasto desnecessário de tempo, materiais e dinheiro.
Noutro exemplo de operação sensível à energia, considere um hospital que começou a ter problemas com as suas máquinas de diálise. Os funcionários consideraram ser um problema de energia, mas não tinham a certeza. mal o sistema de gestão de energia foi instalado, os monitores de qualidade de energia distribuída e ferramentas analíticas revelaram rapidamente que o sistema de distribuição tinha um alto nível de harmónicos de potência. A fonte foi um conjunto de unidades de velocidade variável que tinham sido instalados recentemente para melhorar a eficiência energética. Se o sistema de gestão de energia tivesse sido instalado mais cedo, esta situação podia ter sido identificada de forma proativa em vez de reativa e todo o problema podia ter sido evitado.
Chegar à raiz de um problema energético
Imagine uma instalação industrial com um grande motor que causa tensão no sistema de distribuição de energia sempre que inicia. Esta tensão causa erros esporádicos nos equipamentos e falhas noutras partes da instalação. Um sistema de gestão de energia pode realizar análises de causa eficientes para este tipo de situações graves e crónicas.
Dispositivos inteligentes e conectados ao longo da distribuição dos sistemas de energia captam e registam todo o tipo de situações energéticas que excedem os limites predefinidos. Estes dispositivos podem ser medidores autónomos ou possuir funções de medição incorporadas em disjuntores inteligentes. Todos esses dados são continuamente carregados para uma aplicação analítica central.
Alguns dos mais recentes sistemas de gestão de energia vão automaticamente correlacionar os dados de todo o sistema, incluindo eventos, mudanças de estado e formas de onda capturadas. Adicionalmente, o alarme de tempo sincronizado e a categorização de situações também podem ser usados para revelar mais rapidamente a propagação de um distúrbio de energia. Desta forma, a fonte de uma falha de equipamento ou corte de energia pode ser rapidamente isolado, a reposta certa determinada e o problema resolvido, para prevenir ocorrências futuras.
Prevenir fogos elétricos e falhas
A NETA (InterNational Electrical Testing Association) afirmou que uma grande seguradora estima que aproximadamente 25% de todas as principais falhas elétricas devem-se a conexões soltas ou defeituosas (por exemplo, corroídas). Este é um número elevado. O problema das más ligações é que causam calor e o calor causa incêndios. Os exames infravermelhos anuais podem ajudar a identificar tais questões, mas as novas tecnologias estão a emergir para ajudar as equipas das infraestruturas a estarem continuamente a par de importantes pontos de conexão.
Sensores térmicos sem fios são instalados em locais como barras de distribuição e onde os disjuntores e transformadores estão ligados. Estes transmitem dados para a aplicação de gestão de energia central, que constantemente procuram sinais de subidas de temperatura anormal em um ou mais condutores. Desta forma, uma deteção precoce pode diminuir o risco de incêndio ou de falha. Esta abordagem de manutenção preditiva pode aumentar o tempo entre falhas de cada quadro elétrico, além de evitar o tempo e o custo dos testes de resistência de isolamento (IR).
Aumentar o desempenho e vida útil do disjuntor
A operação fiável de disjuntores é crítica para a segurança humana e para a proteção do equipamento. Para garantir maior segurança, uma manutenção regular em cada disjuntor é tipicamente feita por agendamento. No entanto, alguns disjuntores inteligentes e aplicações de gestão de energia oferecem agora capacidades analíticas que apoiam uma abordagem mais proativa e baseada em condições.
Inteligência embutida em cada disjuntor permite o registo de uma ampla variedade de parâmetros, incluindo o número de viagens e perfil atual de interrupções para cada um. Estes são atualizados de forma contínua para a aplicação analítica, onde um algoritmo combina isto com os dados das condições ambientais do disjuntor, como a temperatura, humidade, presença de gases corrosivos e sal, entre outros. O resultado é uma perspetiva mais completa da saúde e idade do disjuntor. Este conhecimento ajuda a revelar questões de desempenho, aumenta o tempo de vida do disjuntor e potencialmente reduz os custos de manutenção permitindo que o serviço seja efetuado numa base preditiva e não programada.
A EcoStruxure™ Power da Schneider Electric é uma distribuição de energia unificada e uma arquitetura de gestão que inclui os dispositivos conectados e capacidades analíticas necessárias para maximizar o tempo de atividade ao estar atualizado quanto às condições de qualidade da energia e equipamento, assim como rapidamente isolar riscos ou problemas e apoiar estratégias de manutenção baseadas em condições.
(1) Tie breaker em inglês
AUTOR: Markus Hirschbold
