Sistema baseado em inteligência artificial previne falhas em equipamentos de transmissão HVDC

O workshop de encerramento do projeto de P&D ANEEL "Monitoração On-Line de Buchas de Parede de Alta Tensão em Corrente Contínua (HVDC)" ocorreu no dia 11 de maio, na sede da Eletrobras Furnas. Realizado em parceria com a empresa Radice Technology, o projeto desenvolveu um sistema de monitoramento para buchas utilizadas em sistemas de transmissão de corrente contínua com a aplicação de inteligência artificial (IA). 

A iniciativa surge de uma necessidade da empresa de realizar o monitoramento das buchas capacitivas utilizadas nas instalações dos bipolos de transmissão em corrente contínua da energia não aproveitada gerada pela Usina de Itaipu. Sistemas de monitoramento já existem no mercado, todavia as buchas utilizadas pela empresa estão submetidas a condições diferentes, sujeitas aos efeitos do sistema de transmissão em corrente contínua. 

"Existem poucas empresas no Brasil que possuem instalações similares às da Eletrobras Furnas, ou seja, é uma solução sob demanda, uma necessidade muito particular da empresa e conseguimos chegar a um resultado", declarou Mario Luiz Pereira Alves, engenheiro do Departamento de Equipamentos de Subestações e coordenador técnico do projeto. 

A solução desenvolvida consiste num equipamento eletrônico inteligente, também conhecido como IED (Intelligent Electronic Device), dedicado ao monitoramento on-line das variações no isolamento das buchas de parede no sistema HVDC. Com a aplicação de um conjunto de técnicas de algoritmos de inteligência artificial (IA), o sistema é capaz de gerar um diagnóstico do estado do isolamento do material. 

"Temos ali uma técnica de aprendizado supervisionado, chamada de regressão linear, associada a outra técnica de aprendizado não supervisionado, que é a detecção de anomalias por meio de autoencoders. Com a associação dessas duas metodologias, obtemos um diagnóstico bastante confiável do estado do isolamento dessas buchas", esclareceu Marcos Guerra Alves, coordenador do projeto e diretor de P&D na Radice. 

O sensor inteligente também foi integrado ao software de monitoração on-line já existente na Eletrobras Furnas, o Sigma ECM (equipment condition monitoring). Dessa forma, por meio do software, a empresa consegue acessar as informações sobre as buchas de parede de qualquer ponto de sua rede.  

A superintendente de Estudos de Mercado e Inovações da Eletrobras Furnas, Fabiana Teixeira destacou a relevância dos projetos de P&D em desenvolver soluções que atendam às necessidades da empresa, da sociedade e do setor elétrico. "Este projeto atende à empresa quando consegue reduzir custos e melhorar os processos operacionais; atende ao setor, na medida em que contribui para o aumento da segurança e da confiabilidade do sistema; e também atende à sociedade no que tange à redução de impactos socioambientais", conclui. 

Os benefícios da detecção on-line de defeitos no isolamento das buchas de parede HVDC consistem em: 

• Redução de risco de falhas das buchas de parede;

• Redução do risco de danos colaterais aos demais equipamentos do sistema; 

• Impactos socioeconômicos: maior confiabilidade do Sistema Interligado Nacional, diminuição de riscos ambientais.

• Redução de ensaios off-line realizados nas buchas:

• Redução de indisponibilidades programadas;

• Menor custo de manutenção; e

• Redução de riscos de acidentes de trabalho. 

O projeto atingiu Nível de Maturidade Tecnológica (TRL) 7, que consiste na demonstração de protótipo em ambiente operacional. Além disso, o produto está pronto para aplicação nas buchas de parede HVDC e nos transformadores conversores das subestações de Ibiúna (SP) e Foz do Iguaçu (PR).