Instituto Gnarus - P&D em Monitoramento e Controle
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Programas Computacionais Equipamentos Desenvolvidos

EQUIPAMENTOS DESENVOLVIDOS PELOS PESQUISADORES

  • SISTEMA DE MEDIÇÃO DE VAZÃO ULTRASSÔNICO DE MULTI-TRAJETÓRIAS PARA MONITORAMENTO DE VAZÃO TURBINADA EM GRANDES ADUTORAS
    O sistema de medição de vazão ultrassônico de multi-trajetórias, para monitoramento de vazão turbinada em grandes adutoras, que foi nacionalizado, resultando em uma redução significativa do preço de mercado do sistema e, consequentemente, maior difusão da aplicação em grandes adutoras. O método ultrassônico é um dos poucos que permite mapear a nova curva de eficiência e medir a vazão turbinada com exatidão. Tendo a vazão mapeada com precisão, é possível fazer uma geração otimizada, alcançando ganhos de até 4% na geração, sem necessidade de se investir em novos equipamentos.
    Ano da Entrega: 2021
    Financiado e desenvolvido para a empresa Norte Energia S.A.

  • SISTEMA DE INFERÊNCIA PARA ESTIMAÇÃO DO GRAU DE ESTRESSE DE UNIDADES MOTOGERADORAS
    O sistema de inferência estima o grau de desgaste de conjuntos motogeradores com base no estabelecimento de indicadores de estresse e de desgaste oriundos do próprio supervisório da planta, bem como medidores de campo, sistemas on-line de monitoramento da condição e relatórios da equipe de manutenção. Com o cenário criado com a inserção do sistema de inferência no dia-a-dia da usina, pode-se partir para uma gestão inteligente dos ativos, visando, no futuro, à implantação de programação dinâmica da manutenção. Além disso, os dados disponíveis em diferentes sistemas eletrônicos e automáticos de monitoramento e controle da geração podem ser centralizados num mesmo banco de dados, enrobustecendo a análise.
    Ano da Entrega: 2021
    Financiado e desenvolvido para a empresa Rio Amazonas Energia S.A.

  • SENSOR DE MEDIÇÃO DE ABERTURA E FECHAMENTO DE VÁLVULAS DE ADMISSÃO E ESCAPE EM MOTORES DE COMBUSTÃO INTERNA
    O sensor online nacionalizado com novas funcionalidades e aprimoramentos em relação aos produtos importados. O sistema híbrido desenvolvido é composto do sensor de medição de pressão intracilindro, sensor de temperatura, sensor de velocidade angular instantânea, sensor de posição do balancim, painel de alimentação e sincronismo e software dedicado. Essas novas funcionalidade diferenciam o protótipo dos demais equipamentos importados também. Além disso, diversas melhorias e outras novas funcionalidades foram implementadas em termos de software conforme demonstrado neste relatório. Algumas dessas novas funcionalidades são: curva de tendência por parâmetros analisados na curva de pressão e por cilindro, filtros digitais programáveis para identificação de detalhes mais específicos na curva de pressão, iIntegração de curva de velocidade instantânea à análise da curva de pressão intracilindro (análise híbrida) e estimação de parâmetros do motor por ciclo de operação numa mesma aquisição.
    Ano da Entrega: 2021
    Financiado e desenvolvido para a empresa Rio Amazonas Energia S.A.

  • LABORATÓRIO DE REALIDADE VIRTUAL PARA O PLANEJAMENTO DE USINAS TERMELÉTRICAS
    O laboratório é baseado em um aplicativo móvel Oculus, podendo-se explorar o programa de realidade virtual Ambiente 3D para Auxílio no Planejamento de Usinas Termelétricas em quase qualquer lugar. Os sensores dentro do fone de ouvido rastreiam com precisão os movimentos do usuário e os convertem instantaneamente em VR, ajudando a evitar objetos próximos. Os controladores Oculus Touch, que são comandados pelas mãos do usuário, estão conectados ao programa, possibilitando que cada movimento gere um comando específico. Este laboratório possibilita a realização de análises e comparações técnico-econômicas das diversas alternativas de planejamento de uma usina termelétrica levando em consideração variados critérios quantitativos e/ou qualitativos e auxiliando no processo de tomada de decisão para diversos cenários macroeconômicos nacionais e de desenvolvimento.
    Ano da Entrega: 2021
    Financiado e desenvolvido para a empresa Borborema Energética S.A..

  • SISTEMA ATIVO PARA TESTE DE MÁQUINAS ELÉTRICAS OU LINHAS DE TRANSMISSÃO DURANTE OPERAÇÃO
    Este equipamento eletrônico composto basicamente por um filtro ativo é utilizado para bloquear a alta tensão com frequência industrial da rede de energia elétrica que alimenta a máquina, e ao mesmo tempo, permite o acoplamento de um gerador de sinais eletrônicos de baixa tensão e de altas frequências a serem nela injetados, de forma a medir sua resposta e avaliar o desempenho operacional da máquina. O dispositivo eletrônico composto basicamente por um filtro ativo e bobinas de Rogowsky é utilizado para bloquear uma corrente de alta frequência injetada para avaliar a performance operacional de uma dada máquina, e ao mesmo tempo, permitir sem interferências a alimentação da mesma pela corrente na frequência industrial fornecida pela rede de energia elétrica. Este equipamento apresenta um novo e inédito dispositivo de filtro ativo para bloqueio da alta tensão de uma rede elétrica que permite o acoplamento de sinais eletrônicos de baixa tensão e alta frequência à rede, abordando três objetivos: i) detecção do sinal de tensão nominal na frequência industrial e sua reprodução exata, porém com fase oposta; ii) composto por um inversor com dispositivos de eletrônica de potência comandados por pulsos PWM; e iii) um circuito de controle baseado nos valores de referência da alta tensão nominal da rede.
    Ano da Entrega: 2021
    Financiado e desenvolvido para a empresa EDF Norte Fluminense.

  • LABORATÓRIO DE MÉDIA TENSÃO
    Criação de um laboratório que permite que equipamentos possam ser testados em condições próximas às de instalação real. Isso implica que a tensão nominal do laboratório seja 4160V. Idealmente, as varreduras deveriam ser realizadas em um motor de 4160V. Como este motor teria um tamanho e um custo que seriam impeditivos para o laboratório de testes, foi decidido que o laboratório utiliza um transformador elevador 220V:4160V no lugar do motor. Desta forma, pode-se testar o equipamento de bloqueio ativo na mesma tensão de operação do motor em que o protótipo foi instalado. Da mesma forma o equipamento de varredura FRA pode avaliar de forma on-line o isolamento do transformador de média tensão. Também se deseja testar o equipamento de desvio de corrente. Desta forma, seria necessária uma carga em paralelo com a alta do transformador principal (que é onde o FRA está fazendo as varreduras). Entretanto, uma carga variável em 4kV também implica em tamanho e custo elevados. O mesmo efeito da variação da corrente de carga pode ser obtido com um segundo transformador (desta vez, abaixador 4160V:220V) – sendo que as cargas variáveis seriam ligadas no lado da baixa. A variação da corrente na baixa produz variação da corrente na alta da mesma forma.
    Ano da Entrega: 2021
    Financiado e desenvolvido para a empresa EDF Norte Fluminense S.A..

  • ADIÇÃO E ATUALIZAÇÃO DO LABORATÓRIO DE VAZÃO DE ÓLEO COMBUSTÍVEL
    O laboratório de modelo reduzido consiste em um circuito hidráulico fechado contendo: uma bomba, um motor acionador, um inversor de frequência que realiza o controle de velocidade da bomba do motor, uma válvula de controle, o carretel desenvolvido e dutos para realizar a interconexão dos outros elementos. Com o novo carretel do sistema desenvolvido foi instalado no circuito fechado, a eletrônica de medição foi conectada aos transdutores ultrassônicos. É possível variar a vazão do circuito hidráulico por meio do controle da rotação do motor que aciona a bomba. Esta variação foi possível por meio de um inversor que controla o motor da bomba.
    Ano da Entrega: 2021
    Financiado e desenvolvido para a empresa Maracanaú Geradora de Energia S.A.

  • CONVERSOR BIREDIRECIONAL E FILTRO ATIVO DE POTÊNCIA DE 100 E 500 KVA/13,8 KV
    Neste projeto foram desenvolvidos e instalados 4 (quatro) equipamentos, com potências 100 kVA (duas unidades) e 500 kVA (duas unidades) com operação nas redes de 13,8 kV da EDP Distribuição São Paulo e EDP Distribuição Espírito Santo. Estes equipamentos, baseados em conversores multiníveis e com sistemas de controle inteligente, foram desenvolvidos para cumprir quatro funções básicas: mitigação do conteúdo harmônico, formação de sinais de rede, suprir a rede de energia ativa durante períodos pré-estabelecidos em função da capacidade nominal e da carga do circuito e, finalmente, o gerenciamento de um sistema de armazenamento de energia via um conjunto de baterias e compensação ativa do reativo (D-STATCOM). Estes equipamentos foram desenvolvidos para serem efetivos em sua atuação, mas com um custo compatível para a sua larga utilização pela concessionária.
    Ano da Entrega: 2021
    Financiado e desenvolvido para as empresas EDP Distribuição São Paulo e EDP Distribuição Espírito Santo.

  • EQUIPAMENTO ESTÁTICO DE AUTORECUPERAÇÃO 500 KVA/13,8 KV E 1MVA/13,8 KV
    Neste projeto foram desenvolvidos e instalados 2 (dois) equipamentos estáticos de autorrecuperação, com potências 500 kVA e 1.000 kVA com operação nas redes de 13,8 kV da EDP Distribuição São Paulo e EDP Distribuição Espírito Santo. Estes equipamentos, baseados em conversores multiníveis e com sistemas de controle inteligente, foram desenvolvidos para atuarem ligados na interligação de dois ramais possibilitando que o fluxo de potência que o atravesse seja por ele regulado, possibilitando o balanço de fluxos pelos ramais. E mais, o fluxo que por ele atravessa poderá ser limpo dos harmônicos que estejam transitando pela rede. A ideia central foi desenvolver um equipamento que pudesse postergar os investimentos e possibilitar um melhor perfil de tensão em toda a rede de distribuição por ele auxiliada. Estes equipamentos foram desenvolvidos para serem efetivos em sua atuação, mas com um custo compatível para a sua larga utilização pela concessionária.
    Ano da Entrega: 2021
    Financiado e desenvolvido para as empresas EDP Distribuição São Paulo e EDP Distribuição Espírito Santo.

  • LABORATÓRIO DE ALTA TENSÃO URBANA DE 13,8 KV
    Este laboratório é possível simular diversas condições operativas e de configuração de redes elétricas de alta tensão (13,8 kV) urbanas. Fenômenos de afundamento ou elevação de tensão, transitórios elétricos e chaveamentos são algumas situações que podem ser simuladas neste laboratório, testando a resposta de chaves, ajustes de proteção, equipamentos eletrônicos, entre outros.
    Ano da Entrega: 2021
    Financiado pelas empresas EDP Distribuição São Paulo e EDP Distribuição Espírito Santo.

  • SISTEMA DE ANÁLISE ON-LINE DA QUALIDADE DO ÓLEO COMBUSTÍVEL DE MOTOGERADORES ATRAVÉS DA TÉCNICA DA ASSINATURA DE ULTRASSOM
    Este sistema, capaz de detectar a presença de contaminantes nos óleos combustíveis que alimentam os motogeradores, é baseado em técnicas de ultrassom, de forma não-invasiva e durante seu consumo. A partir dos sinais de ultrassom que atravessam o fluxo de óleo durante seu consumo, permite avaliar via a intensidade da assinatura ultrassônica de cada contaminante, seu nível a cada instante. Este equipamento se encontra em funcionamento na Suape II, coletando sinais e realizando análises. Os sinais coletados estão disponibilizados na sala de comando aos operadores via uma rede TCP/IP com conexão de ethernet. Os sinais ultrassônicos são enviados automaticamente para o software instalado na sala de controle permitindo ao operador o completo comando das etapas do processo: aquisição, tratamento dos sinais e diagnóstico; bem como de um histórico do óleo que está alimentando aquela unidade geradora. O sistema funciona de maneira contínua e automática, informando imediatamente quando algum alarme é atingido. Isto permite que a equipe de manutenção possa estar mais atenta ao funcionamento da máquina primária quando o nível de contaminação está superior ao especificado pelo fabricante, que é inferior ao preconizado pela ANP. A ideia fundamental é estabelecer uma ligação entre níveis de contaminantes e defeitos típicos nessas unidades; além de mitigar paradas não-programadas, reduzir despesas de manutenção e aumentar a disponibilidade de geração da usina.
    Ano da Entrega: 2018
    Financiado e desenvolvido para a empresa Energética SUAPE II.

  • CONJUNTO TRANSFORMADOR ATENUADOR DE HARMÔNICOS
    O conjunto atenuador de harmônicos constituído de transformadores defasadores e um filtro ativo híbrido. O transformador tem a função de mitigar, a níveis normalizados, determinadas correntes harmônicas e o filtro híbrido de eliminar as componentes harmônicas não reduzidas pelos enrolamentos do transformador. O emprego dos transformadores permite que o filtro tenha uma potência menor, reduzindo seu custo e facili-tando a construção do protótipo do filtro. Basicamente a redução dos harmônicos circulantes no transformador redutor de harmônicos são obtidos pela combinação das correntes harmônicas de cada uma das cargas não-lineares alimentadas, de forma que a maior parte delas se cancelam junto à alimentação do transformador. A combinação destas correntes ocorre dentro do próprio transformador e no ponto de junção de seus enrolamentos primários, por meio de defasagens obtidas através das configurações de seus enrolamentos. As correntes harmônicas restantes são então eliminadas quase que totalmente pelo filtro harmônico.
    Ano da Entrega: 2018
    Financiado e desenvolvido para a empresa Energética SUAPE II.

  • LABORATÓRIO DE MODELO REAL PARA TESTES DA QUALIDADE DO ÓLEO COMBUSTÍVEL DE MOTOGERADORES
    O laboratório de modelo real foi construído para simular as condições reais de vazão, tendo em vista que para uma viscosidade de 500 cst a bomba especificada é capaz de gerar uma vazão de 35 m³/h para uma rotação de aproximadamente 450 rpm. A partir dele pode-se alcançar valores de vazão próximos aos encontrados na usina quando do abastecimento de óleo nas baias de descarga e nos locais onde se deseja verificar a qualidade do óleo combustível.
    Ano da Entrega: 2018
    Financiado e desenvolvido para a empresa Energética SUAPE II.

  • SISTEMA HÍBRIDO PARA PREDIÇÃO DE FALHAS NO SISTEMA DE ARREFECIMENTO DE USINA TERMELÉTRICA
    Este sistema híbrido e remoto foi desenvolvido para o diagnóstico preditivo de falhas no sistema de arrefecimento de usinas termelétricas através da análise das assinaturas de sinais elétricos, vibracionais e temperatura baseado em processamento estatístico e mineração inteligente dos dados. O objetivo do sistema é fazer uso de técnicas não invasivas, misturando informações e sinais provenientes de diversas técnicas complementares. Desta forma, desenvolveu-se um sistema híbrido cujo acesso é remoto via rede com todas as informações disponibilizadas na sala de comando da usina.
    Ano da Entrega: 2017
    Financiado e desenvolvido para as empresas GeraMaranhão e GeraAmazonas .

  • LABORATÓRIO DE MODELO REDUZIDO PARA TESTES DA QUALIDADE DO ÓLEO COMBUSTÍVEL DE MOTOGERADORES
    O laboratório de modelo reduzido foi construído para a realização de ensaios controlados com o objetivo de se identificar as assinaturas dos principais contaminantes. Através dos resultados dos ensaios, inicia-se o desenvolvimento dos algoritmos de extração dos parâmetros de classificação da qualidade do óleo. Um dos testes mais expressivos, que é a contaminação por água, em passos de 0,1% m/m, o algoritmo de análise de componentes principais (PCA) foi utilizado com conjuntos de sinais adquiridos.
    Ano da Entrega: 2017
    Financiado e desenvolvido para a empresa Energética SUAPE II.

  • SISTEMA PARA DIAGNÓSTICO TERMOMECÂNICO DE FALHAS EM MOTORES DE COMBUSTÃO INTERNA
    Este sistema é baseado em uma metodologia não-invasiva, baseada em técnicas de Análise da Assinatura Elétrica, capaz de detectar defeitos termomecânicos nos motores de combustão interna de unidades geradoras termelétricas de grande porte. Este sistema, a partir de sinais coletados de tensão e corrente na saída do gerador, permite também detectar defeitos eletromecânicos no gerador, acoplamentos e mancais, tais como desalinhamentos e/ou vibrações indevidas. Os sinais são coletados nos quadros de comando das unidades geradoras e disponibilizados na sala de comando aos operadores via uma rede TCP/IP com conexão de ethernet. As técnicas da Análise da Assinatura Elétrica estão enquadradas na área de manutenção preditiva, onde a deterioração dos componentes dos motores de combustão interna e dos outros elementos das unidades geradoras deve ser monitorada de forma contínua visando conhecer a evolução dos sinais coletados. Estes sinais contêm as informações sobre a degradação dos componentes, bastando que estas informações sejam extraídas, o que ocorre através de um conjunto de transformadas matemáticas. Os sinais passam a ser representados por componentes no domínio da frequência, gerando padrões de análise. O padrão atual da unidade geradora é comparado aos padrões anteriores, verificando quais alterações ocorreram e em qual ritmo elas estão se processando. Em seguida, estas alterações são confrontadas com uma tabela que relaciona defeitos e padrões.
    Ano da Entrega: 2016
    Financiado e desenvolvido para a empresa Energética SUAPE II.

  • LABORATÓRIO DE PREPARO DE AMOSTRAS
    Este laboratório foi construído para proporcionar todos os elementos necessários para os processos de secagem e contaminação do óleo e a fabricação de estufa para minimização dos efeitos da temperatura. O processo de secagem é realizado com o objetivo de permitir a quantificação do nível de água presente nas amostras de óleo combustível. Já a etapa de contaminação serve para conhecimento da assinatura dos sinais ultrassônicos correspondentes aos diferentes níveis de contaminação; enquanto a estufa serve para o correto controle de temperatura.
    Ano da Entrega: 2016
    Financiado e desenvolvido para a empresa Energética SUAPE II.

  • LABORATÓRIO DE MODELO REDUZIDO PARA TESTES EM SISTEMAS AUXILIARES DE ARREFECIMENTO DE USINAS
    Este laboratório de modelo reduzido realiza ensaios com os seguintes objetivos: (a) avaliação da estacionariedade e da qualidade dos sinais elétricos para análise e diagnóstico de falhas; (b) avaliação, em ambiente controlado, das técnicas avançadas de processamento de sinal e algoritmos especiais de controle, focando-principalmente no diagnóstico de falhas em motores independentes e (c) avaliação, em ambiente controlado, da aplicabilidade das técnicas de análise da assinatura elétrica na análise dos sinais elétricos da saída de um inversor que alimenta múltiplos motores.
    Ano da Entrega: 2016
    Financiado e desenvolvido para as empresas GeraMaranhão e GeraAmazonas.

  • SMART-PLUG
    Este sistema de controle de refrigeradores residenciais de baixo custo que minimiza o custo de energia no período de ponta de carga sem afetar o desempenho do equipamento e considerando a carga térmica existente e os hábitos de abertura de porta dos usuários. Este sistema foi testado no IPT na sua forma industrial e está em funcionamento em mais de 200 refrigeradores na área de concessão da empresa de energia.
    Ano da Entrega: 2016
    Financiado e desenvolvido para a empresa EDP-Bandeirante e a Enerfocus Eficiência Energética.

  • SISTEMA DE DETECÇÃO PRECOCE E ANÁLISE DE DEFEITOS NOS MOTORES DE COMBUSTAÇÃO INTERNA
    Este sistema (equipamento e software de análise) detecta defeitos elétricos e termomecânicos em unidades de geração movidas a motores de combustão interna utilizando técnicas de Análise da Assinatura Elétrica. O equipamento utiliza o gerador elétrico como um transdutor para detecção de avarias na máquina primária; e a análise de assinatura elétrica do gerador para se detectar falhas em motores de combustão interna. Padrões específicos de falhas definem as avarias estudadas. Um software específico trata da aquisição, manipulação, transformação e análise dos sinais amostrados e está a disposição dos usuários com interfaces amigáveis e que indicam onde o problema está ocorrendo.
    Ano da Entrega: 2015
    Financiado e desenvolvido para a empresa Energética Suape II.

  • LABORATÓRIO DE MODELO REDUZIDO PARA GERAÇÃO DE DEFEITOS EM MOTORES DE COMBUSTÃO INTERNA
    Neste laboratório de modelo reduzido, composto por um grupo gerador movido a um motor de combustão interna e um complexo sistema de monitoração, pode-se simular a inserção de falhas no grupo gerador a óleo e verificar os possíveis padrões de falha através da análise espectral das grandezas elétricas do gerador. Este laboratório comporta realizar os experimentos sob condições controladas e inserir as falhas desejadas no conjunto, permitindo a análise consistente dos resultados.
    Ano da Entrega: 2014
    Financiado e desenvolvido para a empresa Energética Suape II.

  • LABORATÓRIO DE MODELO REDUZIDO PARA TESTES E LEVANTAMENTO DE CARACTERÍSTICAS DE TURBOGERADORES
    Este laboratório de modelo reduzido é composto por uma bancada com motor de indução alimentado por um inversor de frequência, sendo que este motor é utilizado como a força motriz do sistema. Este motor é acoplado a uma máquina síncrona de polos lisos que, acionada pela força motriz, funciona como gerador. Esta máquina, por sua vez, é conectada a uma carga composta por elementos resistivos, capacitivos e indutivos, para simular uma situação próxima de uma carga real do sistema de potência. Em relação aos defeitos a serem inseridos na máquina síncrona, tem-se: (a) no estator, serão simuladas as falhas de curto-circuito entre espiras; curto-circuito parcial entre o estator e a carcaça da máquina; e parte do estator em aberto; (b) no rotor, ter-se-á a possibilidade de deixar espiras em aberto ou em curto, sendo que estas falhas também são inseridas através da utilização de elementos passivos; e (c) para simulação de desbalanceamento, será utilizado um volante de aço carbono com furos simétricos, usinado e incorporado à máquina de indução trifásica (acionadora). O desbalanceamento é obtido retirando-se um ou mais parafusos do volante.
    Ano da Entrega: 2014
    Financiado e desenvolvido para a empresa TermoNorte Energia.

  • SMART-IMPEDANCE - FILTRO ATIVO HÍBRIDO DE BAIXO CUSTO
    Este equipamento tem uma nova topologia que pode ser sintonizada para compensar múltiplas frequências harmônicas. O controle da tensão aplicada pela denominada impedância ativa proporciona um curto circuito ideal para cada componente harmônica específica. Esta nova estrutura é capaz de mitigar os harmônicos de corrente gerados por qualquer tipo de carga não-linear, seja fonte de corrente ou fonte de tensão. Ainda, o filtro híbrido apresenta a habilidade de filtrar as componentes harmônicas das cargas tipo fonte de tensão independentemente da impedância do sistema e sem a necessidade de uma estrutura em série com a carga.
    Ano da Entrega: 2014
    Financiado e desenvolvido para a empresa CPFL e RGE.

  • CONVERSOR BIDIRECIONAL PARA APLICAÇÕES EM SMART-GRID
    Este conversor bidirecional tipo formador de rede que utiliza um banco de baterias como sistema de armazenamento de energia. Este conversor visa garantir o suprimento de energia às cargas e permanência da geração de energia em sistemas fotovoltaicos em uma microrrede mesmo com a falta da rede pública. A topologia do conversor apresenta elevada robustez, devido à simplicidade, possibilita a aplicação de todos os algoritmos de controle no mesmo conversor, reduzindo a complexidade do sistema de controle, e pode-se aumentar a capacidade de corrente no inversor com o uso de chaves em paralelo. Os algoritmos desenvolvidos para a troca de modo do conversor e controle da tensão imposta e carga das baterias foram testados em diversas situações operativas práticas.
    Ano da Entrega: 2014
    Financiado e desenvolvido para as empresas CPFL e RGE.

  • LABORATÓRIO DE EXTRAÇÃO DE PADRÕES PARA A MANUTENÇÃO PREDITIVA DE GERADORES DE POLOS SALIENTES
    Este laboratório de modelo reduzido possui uma bancada com uma máquina síncrona de rotor de polos salientes, de forma que falhas elétricas e mecânicas possam ser introduzidas. A bancada é composta por uma máquina assíncrona (motor de indução) alimentada por um inversor de frequência, sendo que esta máquina é utilizada como a força motriz do sistema. O motor de indução é acoplado a uma pequena máquina síncrona de polos salientes que, acionada pela força motriz, funciona como gerador. O gerador síncrono, por sua vez, é conectado a uma carga composta por elementos resistivos, capacitivos e/ou indutivos, para simular uma situação semelhante à de uma carga real do sistema de potência. Neste laboratório pode ser simulado o comportamento de hidrogeradores em operação e o efeito dessas falhas nos mesmos.
    Ano da Entrega: 2014
    Financiado e desenvolvido para o Grupo Neoenergia - ITAPEBI.

  • SISTEMA EXTRATOR DE BLOCOS DE POTÊNCIA LINHAS DE TRANSMISSÃO DE ALTA TENSÃO
    Este equipamento extrator de potência, que é baseado em um sistema composto por um TC de núcleo bipartido no cabo guarda, aproveita a corrente induzida neste pelas fases da linha de transmissão, um sistema de retificação, conversor buck-boost e um sistema controlador de carga. O equipamento desenvolvido pode alimentar de pequenas cargas com potência definida e de forma contínua com alta confiabilidade. O extrator é um equipamento compacto de fácil manipulação e instalação, longa durabilidade, pouca necessidade de manutenção, não necessitando de nenhum tipo de procedimento especial ou difícil de ser conseguido para sua instalação.
    Ano da Entrega: 2012
    Financiado e desenvolvido para a empresa TBE.

  • SISTEMA DE AVALIAÇÃO DA CONDIÇÃO DE CONJUNTOS HIDROGERADORES EM FUNÇÃO DE AGENTES ESTRESSORES
    Este sistema avalia a condição de componentes de hidrogeradores em função de agentes estressores. Este sistema monitora os parâmetros da condição do hidrogerador e dos motores de seus sistemas auxiliares, utilizando técnicas de assinatura elétrica, vibracional e acústica. Ele dispõe de ferramentas para identificação e registro das situações estressoras com base nos parâmetros operativos e nas assinaturas adquiridas pelos sistemas de monitoramento. Ele também possui forma de correlacionar o impacto desses agentes estressores na condição do conjunto em função dos parâmetros de desgaste oriundos dos sistemas de monitoramento preditivo instalados. A redução de paradas não-programadas e a melhor programação de paradas programadas, são vantagens advindas naturalmente da aplicação do sistema.
    Ano da Entrega: 2012
    Financiado e desenvolvido para a empresa EDP.

  • SISTEMA DE DETECÇÃO PRECOCE DE DANOS NO ISOLAMENTO DE UNIDADES HIDROGERADORAS ATRAVÉS DA ANÁLISE DO ESPECTRO DE IMPEDÂNCIA
    Este equipamento monitora as condições do isolamento de unidades hidrogeradoras, permitindo um melhor planejamento das ações a serem tomadas em função de se ter mais tempo antes da parada da máquina. Este sistema remoto é composto de hardware e software para a análise da impedância em uma larga faixa de frequência obtida por meio indireto através da medição dos sinais de tensão e corrente associada à injeção de sinais de alta frequência. Tal abordagem considera as alterações nos enrolamentos do estator que são refletidas como variações da capacitância entre os enrolamentos individuais e, por consequência, alteram a resposta do espectro de impedância. Essas alterações podem indicar diferentes tipos de danos ao enrolamento que podem vir a causar a falha. Além disso, ele determina o grau de vulnerabilidade do enrolamento a danos maiores a partir de sinais de alta frequência notadamente associados a surtos de linha.
    Ano da Entrega: 2012
    Financiado e desenvolvido para a empresa EDP.

  • SISTEMA DE DETECÇÃO CORONA EM ISOLADORES VIA EMISSÕES ACÚSTICAS
    O equipamento desenvolvido é portátil, onde a captação dos sinais acústicos é feita por um microfone parabólico e um condicionador de sinais. Este sistema possui todo o automatismo de operação do equipamento, incluindo: ligar/desligar modulo de aquisição, posicionamento do microfone parabólico através de seu servomecanismo, aquisição de sinais e interface de software para processamento, registro, emissão de alarmes e apresentação dos dados. O equipamento foi desenvolvido para operar isoladamente, com um minicomputador industrial que registra as tendências dos parâmetros monitorados. O sistema permite que qualquer companhia acompanhe suas instalações em diversas condições operativas e climáticas, permitindo uma operação mais segura. O sistema fornece elementos que relacionam o efeito corona às condições operativas e às condições climáticas. O sistema é de baixo custo e permite uma melhor gestão da indisponibilidade não programada e estabelecendo novos paradigmas de manutenção preditiva para as instalações.
    Ano da Entrega: 2012
    Financiado e desenvolvido para as empresas TRANSUDESTE e ETES.

  • LABORATÓRIO DE DETECÇÃO PRECOCE DE DANOS NO ISOLAMENTO EM MÁQUINAS DE INDUÇÃO
    Este laboratório foi construído para a detecção precoce no isolamento de unidades rotativas. A simulação da deterioração do isolamento tornar-se-á possível com a comutação de taps no enrolamento de máquina de indução. A variação do isolamento entre espiras, em função da comutação de taps, provoca a variação dos parâmetros do modelo do estator e, consequentemente, a variação no espectro de impedância. Esse espectro de impedância é obtido no laboratório a partir de sistema de injeção de sinais em larga faixa de frequência e construção do espectro de impedância com base na medição dos sinais injetados e obtenção do espectro V/I para cada sinal de frequência injetado. A composição do laboratório de modelo reduzido pode ser sumarizada pelos seguintes elementos: (a) rack de 19” para instalação e acomodação dos equipamentos; (b) motor de indução trifásico (MIT) com taps em espiras do enrolamento do estator; (c) inversor de frequência para controle do MIT; (d) capacitor de acoplamento para isolação dos sinais injetados e medidos na aplicação da técnica dos sinais de alimentação do MIT; (e) microcontrolador para controle dos equipamentos de processamento de sinais e comunicação com microcomputador; (f) gerador de sinais em larga faixa de frequência; (g) amplificador de sinais para injeção de sinais no enrolamento do MIT; (h) medidor de corrente injetada no MIT; e (i) conversor analógico para digital para registro dos sinais de tensão injetados e correntes medidas.
    Ano da Entrega: 2011
    Financiado e desenvolvido para a empresa EDP.

  • SISTEMA DE MONITORAMENTO DA CONDIÇÃO OPERATIVA DOS SISTEMAS AUXILIARES DE USINAS TERMELÉTRICAS
    O sistema de monitoramento remoto através da análise da assinatura elétrica permite a aquisição simultânea dos três sinais de tensão e dos três sinais de corrente, resultando numa análise mais abrangente e robusta. O sistema desenvolvido se interliga em rede ethernet, permitindo o acesso remoto. O software foi aprimorado no sentido de permitir entradas de novos parâmetros cuja análise está associada a um algoritmo inteligente de extração de regras e a uma etapa de processamento estatístico de sinais. O aumento da robustez do diagnóstico e a automação do processo de aquisição via rede ethernet estão diretamente relacionados com o aumento da confiabilidade do sistema, reduzindo enormemente a possibilidade de parada não-programada e as perdas associadas à manutenção corretiva após falha catastrófica.
    Ano da Entrega: 2011
    Financiado e desenvolvido para a empresa TermoPernambuco.

  • SISTEMA INTELIGENTE PARA MANUTENÇÃO PREDITIVA DE TURBOGERADORES
    O sistema de supervisão e diagnóstico preditivo das condições de degradação dos turbogeradores da TermoNorte visa detectar possíveis problemas que causem defeitos prematuros nos mesmos. Duas vertentes unidas levaram a implantação da metodologia de avaliação da condição operacional do equipamento. A primeira vertente está baseada em um sistema de aquisição de dados adequadamente desenvolvido conectado ao gerador de forma a fazer uma amostragem de algumas variáveis importantes envolvendo a operação do equipamento. A segunda diz respeito a uma garimpagem inteligente de dados (data mining) no banco de dados envolvendo o sistema de supervisão e manutenção da planta na qual o equipamento está inserido, visando utilizar os dados históricos existentes para realizar a tipificação dos problemas e possíveis causas.
    Ano da Entrega: 2011
    Financiado e desenvolvido para a empresa TERMONORTE.

  • SISTEMA INTELIGENTE PARA MANUTENÇÃO PREDITIVA DE HIDROGERADORES
    O sistema de supervisão e diagnóstico preditivo das condições de degradação dos hidrogeradores foi desenvolvido através de duas linhas de ação. A primeira está baseada em um sistema de aquisição de dados adequadamente desenvolvido conectado ao hidrogerador de forma a fazer uma amostragem de algumas variáveis importantes envolvendo a operação do equipamento. A segunda linha diz respeito a uma mineração inteligente de dados no banco de dados envolvendo o sistema de supervisão e manutenção da planta na qual o equipamento está inserido, visando utilizar os dados históricos existentes para realizar a tipificação dos problemas e possíveis causas.
    Ano da Entrega: 2011
    Financiado pelo Grupo Neoenergia - ITAPEBI.

  • SISTEMA DE MONITORAÇÃO PREDITIVA PARA COMPENSADORES SÍNCRONOS
    Este sistema de supervisão e diagnóstico aplica técnicas preditivas para o diagnóstico do estado de compensadores síncronos de grande porte, utilizando técnicas de processamento digital das informações contidas nas variáveis elétricas envolvidas no seu funcionamento. Sendo o compensador síncrono basicamente um dispositivo de manipulação de campos magnéticos, é possível inferir que qualquer que sejam as condições operacionais do equipamento, de alguma forma, influencia o comportamento do campo magnético, refletindo perceptivelmente nas tensões e correntes fornecidas por ele. O sistema desenvolvido trata as informações contidas nas tensões e correntes, extraídas após um adequado processamento de sinal, possibilitando obter uma avaliação do estado operacional do compensador síncrono. O sistema, após a avaliação das condições operacionais do compensador, envia para um centro de supervisão um sinal de operação “normal”, “atenção” ou “emergência”, ajudando assim no processo decisório do mantenedor de intervir no equipamento.
    Ano da Entrega: 2011
    Financiado e desenvolvido para a empresa CHESF.

  • SISTEMA DE DETECÇÃO E ANÁLISE DE DESCARGAS PARCIAIS EM TRANSFORMADORES DE POTÊNCIA
    O sistema de detecção e análise de problemas em transformadores de potência via descargas parciais é baseado no processamento digital das informações contidas nas variáveis elétricas envolvendo o funcionamento do transformador, em especial informações diretamente obtidas da corrente que atravessa os enrolamentos do transformador. Com base nas informações extraídas especificamente das correntes do transformador, com o uso de sensores do tipo bobina de Rogowski, espera-se poder inferir sobre as condições operacionais do isolamento do equipamento, pois o padrão envolvendo o comportamento das descargas parciais monitoradas apresenta um forte grau de correlação com a deterioração das condições do isolamento do mesmo. Desta forma, através da informação contida nos sinais adquiridos, extraídas após um adequado processamento digital de sinais, é possível obter uma avaliação do estado dos enrolamentos do transformador sob teste.
    Ano da Entrega: 2009
    Financiado e desenvolvido para a empresa TermoPernambuco.

  • SiTEL - SISTEMA DE TELEMONITORAMENTO DE ENERGIA ELÉTRICA
    O SiTEL foi concebido e implementado como um sistema de monitoramento à distância e capaz de monitorar tanto características de continuidade, quanto aspectos físicos de qualidade de potencial elétrico distribuído. O SiTEL tem foi implementado tendo-se como objetivo fornecer uma ferramenta tecnológica com a qual telemonitorar características e eventos elétricos em elementos de um sistema trifásico de distribuição de energia elétrica. O sistema foi implantado para operar junto ao telemonitoramento de indicadores de qualidade (grandezas elétricas) e de eventos elétricos em sistemas de distribuição de energia elétrica. Seu protótipo foi implementado de modo a poder monitorar tensões de pico de 250V e correntes de pico de 16A em sistemas mono, bi ou trifásicos. A arquitetura-base do sistema foi implantada a fim de conter uma central de monitoramento, um par de modems GSM e uma unidade remota de aquisição de dados ou URA.
    Ano da Entrega: 2008
    Financiado e desenvolvido para a empresa CERON.

  • PREDITOR © - MANUTENÇÃO PREDITIVA DE MOTORES DE INDUÇÃO
    Este projeto desenvolveu um equipamento que detecta falhas precoces em motores de indução. Seu produto, o Preditor On-Line, é destinado a fazer o monitoramento a distância de motores de indução. Baseado no método MCSA, o mesmo pode inclusive ser utilizado em motores de difícil acesso, pois sua análise é baseada na análise de corrente, que pode ser amostrada diretamente do painel elétrico. A análise é baseada no fato de que há alterações no espectro de corrente como consequência da presença de falhas nos motores. Esses reflexos das falhas no espectro de corrente são característicos em decorrência de uma determinada falha, permitindo assim a análise e caracterização das falhas específicas.
    Ano da Entrega: 2005
    Financiado e desenvolvido para a empresa PS Soluções com recursos do FINEP.

  • DISPOSITIVO INTELIGENTE DE REDUÇÃO DE PONTA E CONTROLE DE HÁBITOS
    Este projeto desenvolveu um dispositivo inteligente capaz de reduzir a demanda de ponta e melhorar a eficiência da distribuidora, implementado em refrigeradores convencionais. O dispositivo desenvolvido apresenta condições de reduzir a demanda de pico da concessionária e melhora, sob o ponto de vista de economia de energia, o perfil energético do consumidor, tendo em vista que tem um sistema de avaliação de temperatura interna, estimação da dinâmica térmica da massa de produtos presentes dentro do equipamento e que associado com os hábitos de consumo dos usuários produz um perfil de controle adequado às necessidades tanto da concessionária como do usuário.
    Ano da Entrega: 2004
    Financiado e desenvolvido para as empresas EDP-Bandeirante e Multibras.

  • TESTADOR DA DEGRADAÇÃO DE SEMICONDUTORES DE POTÊNCIA
    Este projeto teve como objetivo principal o desenvolvimento de uma metodologia para avaliação da degradação de semicondutores de potência em uso contínuo em conversores do tipo AC/AC aplicados como Compensadores Estáticos de Reativo, dos tipos Capacitores Chaveados por Tiristores e Reatores Controlados a Tiristores. Nele foi desenvolvido um equipamento para teste de degradação dos semicondutores de potência dos tipos em operação nos Compensadores Estáticos da CHESF. Esse equipamento pode também avaliar a vida útil do componente.
    Ano da Entrega: 2004
    Financiado e desenvolvido para a empresa CHESF.

  • COMPENSADOR ATIVO DE POTÊNCIA – 75 kVA, 13,8 kV
    O equipamento desenvolvido tem a propriedade de poder operar como Filtro Ativo para compensação de harmônicos. Outra vantagem deste tipo de equipamento é poder restaurar dinamicamente a tensão através da injeção de um conjunto de tensões em série com a tensão do sistema de distribuição de modo a que estas estejam em fase e com amplitude controlada, de modo a restaurar, instantaneamente, a tensão aplicada na carga. Características: 75 kVA, 13,8 kV.
    Ano da Entrega: 2004
    Financiado e desenvolvido para a empresa CPFL.

  • CONDICIONADOR UNIVERSAL – 75 kVA, 13,8kV
    O condicionador universal desenvolvido teve como principal objetivo eliminar distorções harmônicas e problemas de afundamento de tensão. Para tal, foi seguida uma estratégia de abordagem do problema. Inicialmente, estudaram-se quais parâmetros deveriam ser compensados para que a tensão e a corrente pudessem apresentar padrões senoidais e em valores nominais. Foi então definida uma estratégia de controle visando compensar os desbalanços de tensão e de corrente. De posse deste controle, montou-se a topologia do condicionador, definindo a estrutura da ponte H utilizada. Finalmente, o condicionador foi testado em uma rede de distribuição típica. Para isto, foi montada toda a estrutura que pudesse simular as variações de tensão e distorções harmônicas existentes nas redes de distribuição regulares.
    Ano da Entrega: 2004
    Financiado e desenvolvido para a empresa CEMAR.

  • FILTRO ATIVO DE POTÊNCIA – 75 kVA, 13,8 kV / 50 kVA, 440 V
    Este projeto teve como principal objetivo o desenvolvimento de um filtro ativo de potência de pudesse eliminar harmônicos de diversas ordens. Características: 75 kVA, 13,8 kV. Em uma segunda etapa, este projeto desenvolveu melhorias no protótipo do Filtro Ativo de Potência para torná-lo mais próximo de um equipamento industrial, bem como preparar um equipamento mais adequado para instalação em cargas geradoras de harmônicos para teste desta nova tecnologia em situações reais. Características: 50 kVA, 440 V.
    Ano da Entrega: 2004
    Financiado e desenvolvido para as empresas EDP-Bandeirante e Adelco Sistemas de Energia.

  • LABORATÓRIO DE CIRCUITOS FUNCIONAIS DE SUBESTAÇÕES DE POTÊNCIA
    Este laboratório permite testar os circuitos funcionais de proteção, comando e controle das subestações da Bandeirante. Este programa tem uma interface amigável com o usuário, gerando um relatório conclusivo sobre as possíveis configurações restritivas da subestação. Associado ao programa computacional, ele utiliza técnicas de busca para gerar todas as combinações possíveis de configurações das subestações, de tal forma a que se possa avaliar para as mesmas as condições de confiabilidade de seus circuitos funcionais de proteção, comando e controle.
    Ano da Entrega: 2002
    Financiado e desenvolvido para a empresa EDP-Bandeirante.

  • ROBOSSAN - ROBÔ AUTÔNOMO
    Robô autônomo de 1,60 (m) de altura, capaz de se locomover em chão plano, com supervisão visual remota do percurso. O acionamento dos braços, pescoço e cintura é pneumático. A cabeça apresenta movimentos de olhos, sobrancelha e boca. Os motores são comandados por controle remoto, através de ondas rádio, com possibilidade de interfacear um microcomputador.
    Ano da Conclusão: 2002

  • PROTÓTIPO PARA O REGISTRO E CÁLCULO DAS GRANDEZAS DE FATOR DE CARGA DOS ALIMENTADORES
    O equipamento realiza a medição digital de grandezas elétricas importantes na análise da energia elétrica fornecida. A programação dos parâmetros da medição é feita através de comandos enviados pela central de controle da interface de comunicação. Alguns exemplos de parâmetros programáveis são: tipos de grandezas a registrar (tensão, corrente, potência, etc.); intervalo de medição; relação de TP/TC; etc. O equipamento possui uma memória interna não-volátil de cerca de 7Mb que armazenará tanto o software básico de operação como o registro das medições, oferecendo, portanto, uma elevada autonomia. O software básico realiza 4 funções no equipamento: (a) funções relacionadas à aquisição dos sinais elétricos, ou seja, gerenciamento da placa de aquisição de dados; (b) funções relacionadas ao cálculo das grandezas elétricas desejadas (tensão, corrente, potência, fator de potência etc.); (c) funções relacionadas ao recebimento e execução de comandos enviados pela central; e (d) funções relacionadas ao gerenciamento da interface de comunicação com a central.
    Ano da Entrega: 2001
    Financiado e desenvolvido para a empresa CPFL-Piratininga.

 

 
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