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Chave Seccionadora

Segura

Inovação e redução de custos no controle de chaves seccionadoras

Tecnologia viabiliza monitoramento remoto e em tempo real do estado de chaves seccionadoras

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Tecnologia para monitoramento remoto de chaves seccionadoras

Inovação permite monitorar remotamente o funcionamento de chaves seccionadoras, reduzindo custos e aumentando a disponibilidade, a segurança e a eficiência dos sistemas

As chaves seccionadoras desempenham um papel crucial na operação segura e eficiente do sistema elétrico, no entanto, quando acionadas indevidamente ou energizadas em condições inadequadas, podem resultar em falhas catastróficas. A complexidade dessas operações tem gerado desafios significativos, principalmente pela ausência de soluções completas e confiáveis no mercado.

 

Durante a operação de uma chave seccionadora crítica, é essencial confirmar visualmente se a chave está realmente na posição aberta ou fechada, implicando na necessidade de deslocamento de um operador até o campo para realizar essa inspeção visual. Esse processo se torna ainda mais complexo e oneroso quando a subestação está localizada em áreas remotas, longe dos centros urbanos.​

A dependência da presença física de um operador para confirmar a posição da chave expõe o sistema a riscos adicionais, como atrasos operacionais e exposição a condições climáticas adversas. Soma-se a isto a impossibilidade de instalar sensores mecânicos ou elétricos diretamente nos contatos das chaves seccionadoras, pois eles estão energizados em alta-tensão e exigiriam um isolamento elétrico de custo elevado.

 

Diante dessa problemática, o desafio é desenvolver tecnologias que possam oferecer uma confirmação precisa da posição das chaves, aberta ou fechada, sem a necessidade de inspeção visual ou exposição dos operadores a riscos.

​É um desafio energético que requer uma solução inovadora. Por se tratar de comunidades que, em sua maioria estão muito distantes, é inviável economicamente atendê-las por sistemas conectados por linhas de transmissão e distribuição. Em função das características geográficas do bioma, a alternativa de geração solar, eólica ou baterias teria desempenho reduzido pela baixa insolação, irregularidade de ventos e alto custo de reposição de baterias.

Como a hubz ajuda a enfrentar esse desafio

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A hubz desenvolveu uma tecnologia inovadora para monitoramento do estado de uma chave seccionadora que permite verificar à distância e em tempo real o seu adequado fechamento e abertura, empregando somente fibra óptica e sensor instalados junto aos contatos da chave. Além das questões relacionadas à segurança, o sistema permite não somente uma redução de pessoal, mas também uma redução da quantidade de eletrônicos ou sistemas elétricos em campo.

 

A primeira fase do desenvolvimento, executada pela hubz em parceria com a UFRJ, validou com sucesso um protótipo laboratorial e realizou avaliações iniciais de mercado. A tecnologia foi desenvolvida prevendo adaptações no módulo sensor para que seja adequado a diversas chaves e, assim, permita o monitoramento remoto automatizado de todas as chaves de uma subestação, com os seguintes benefícios:

 

  • Mitigação de riscos operacionais pela oferta de informações confiáveis sobre o estado das chaves seccionadoras: aberto ou fechado

  • Redução de impactos socioeconômicos e ambientais pela redução dos efeitos negativos decorrentes de falhas nas manobras de chaves seccionadoras

  • Transformação e modernização digital de subestações, facilitando o monitoramento remoto das manobras de chaves seccionadoras

  • Melhora da eficiência operacional e redução dos custos das subestações, incluindo a diminuição de multas por indisponibilidade, especialmente em locais distantes de centros urbanos

Para avançar a tecnologia rumo ao mercado, a hubz pretende aplicar no campo os resultados obtidos em laboratório, desenvolvendo um sistema completo, preciso, robusto, fácil de instalar, operar e manter, com custo otimizado para produção em escala e fornecimento de informações ao sistema supervisório da subestação.

 

Resultados

A 1ª Fase do desenvolvimento foi concluída com sucesso, e terminou com avaliações iniciais focadas em modelos de negócio, cadeias produtivas e testes em laboratório do protótipo em TRL 4, ressaltando-se as seguintes conquistas:

  • Apoio financeiro robusto dos programas de P&D ANEEL de quatro empresas transmissoras de eletricidade

  • Execução ágil e eficiente, em apenas 18 meses, abreviando a previsão inicial de 24 meses

  • Desenvolvimento estratégico de sensores com hierarquização e priorização de tipos de chaves seccionadoras e sensoriamento avançado da temperatura no contato da chave, garantindo precisão e segurança

  • Avaliações iniciais detalhadas de alternativas de modelos de negócio e das cadeias produtivas, focadas na futura exploração comercial da tecnologia, culminando no depósito de patente para proteger a inovação desenvolvida

  • Contribuição acadêmica com a graduação de um mestre e um bacharel, submissão de dois artigos científicos, além da cobertura na grande mídia para ampliar a visibilidade do projeto e realização de um workshop de encerramento para disseminação de conhecimento e compartilhamento de resultados

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