RAMOS_et_al_2014_ESTRATÉGIA DE MANUTENÇÃO POR MEIO DE ANÁLISES DE CONFIABILIDADE EM UMA REDE DE ENERGIA ELÉTRICA

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ESTRATÉGIA DE MANUTENÇÃO POR 
MEIO DE ANÁLISES DE 
CONFIABILIDADE EM UMA REDE DE 
ENERGIA ELÉTRICA 
 
Fabricia Vieira Ramos (IFMG ) 
fabriciavramos@gmail.com 
Izabela Alves Vieira (IFMG ) 
izabelaav@gmail.com 
Natalia Ferreira da Silva (IFMG ) 
natipoby@gmail.com 
Anderson Roberto Pereira (IFMG ) 
apereira2602@gmail.com 
 
 
 
O presente artigo apresenta a importância da escolha correta da 
estratégia de manutenção para setor de distribuição elétrica. Como 
esse setor funciona no Brasil e suas regulamentações. O mesmo propõe 
a aplicação prática da análise de Weibull em conjunto com o gráfico 
da Curva da Banheira para estabelecer a melhor estratégia para a 
manutenção de alimentadores de energia elétrica. Os dados foram 
coletados na empresa distribuidora de energia de Minas Gerais com o 
intuito de sugerir a melhor manutenção a ser executada para o 
dispositivo estudado. 
 
Palavras-chaves: Estratégia de Manutenção; Análise de Weibull; 
Curva da Banheira; Alimentadores de Energia Elétrica.
XXXIV ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCAO 
Engenharia de Produção, Infraestrutura e Desenvolvimento Sustentável: a Agenda Brasil+10 
Curitiba, PR, Brasil, 07 a 10 de outubro de 2014. 
 
 
 
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1. Introdução 
O setor de distribuição de energia elétrica no Brasil é formado por empresas que 
compram a concessão do governo em leilões onde vale o menor preço cobrado ao consumidor 
de energia. Como essa negociação libera a concessionária para deter o monopólio de energia, 
o setor é fortemente regulado por uma agência reguladora. 
De acordo com a Lei Nº 9.427 de 26/12/1996, que criou a Agência Nacional de 
Energia Elétrica – ANEEL, a ANEEL é uma autarquia sob regime especial que regula e 
fiscaliza a geração, a transmissão, a distribuição e a comercialização de energia elétrica. 
A agência reguladora estabelece os preços a serem cobrados junto aos consumidores e 
os índices de qualidade, estabelecendo prazos e parâmetros a serem seguidos de forma a gerar 
um serviço de excelência que atenda a sociedade, que as empresas são obrigadas a cumprir. 
Sendo assim esses padrões passam a ter forte influencia na estratégia de manutenção 
de uma empresa de energia, já que a manutenção mais adequada será um diferencial de 
qualidade e economia de uma empresa. 
Desta forma é preciso encontrar um método de manutenção adequado para ser 
utilizado dentro dos parâmetros da ANEEL e que consistem em tentar diminuir o tempo sem 
fornecimento de energia, adquirindo maior confiabilidade. 
É de extrema relevância a manutenção das linhas de distribuição, uma vez que a 
interrupção do fornecimento de energia elétrica causa prejuízos em toda a sociedade, inclusive 
na empresa distribuidora de energia, prejudicando o faturamento da mesma. 
Na empresa estudada, o orçamento das manutenções é elaborado através da base 
histórica, priorizando os circuitos elétricos que mais tiveram o pior índice de duração 
equivalente de falta de energia por cliente (DEC). Esses planos são elaborados para uma 
manutenção preventiva anual. 
Os stakeholders também influenciam o direcionamento da manutenção, pois é 
necessário desligar o sistema para a maioria das manutenções preventivas. 
Com a ideia de suprir a necessidade de uma manutenção confiável no sistema 
estudado, o objetivo deste artigo é estudar e definir a melhor estratégia de manutenção para o 
alimentador em questão a fim de minimizar as perdas financeira e qualitativa da prestação de 
serviço , utilizando métodos estatísticos de confiabilidade. 
 
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2. Metodologia 
Os estudos que serão feitos, tem como referencia o artigo “Análise da estratégia de 
manutenção de uma concessionária de energia elétrica com base em estudos de 
confiabilidade” que foi escrito por Jonatas Campos Martins e por Miguel Afonso Sellito e 
publicado no XXVI ENEGEP. 
 Os dados que serão mostrados no decorrer deste artigo foram fornecidos pela 
concessionária de energia em estudo, através do programa corporativo GERINT, estes dados 
são atualizados em tempo real trazendo assim maior fiabilidade aos números. 
O critério para a escolha de qual equipamento deveria ser objeto de estudo foi qual deles teria 
a maior Frequência Simples Sustentada (FSS) refere-se a quantidade de vezes que um cliente 
ficou sem energia durante um determinado período de tempo. Este parâmetro será usado nas 
análises com o intuito de descobrir qual a melhor forma de manutenção para os sistemas de 
distribuição de energia elétrica. 
Neste trabalho será utilizado o software ProConf para a modelagem dos dados 
fornecidos. O software é um programa computacional projetado para o ajuste de distribuições 
de tempos de falha para dados de confiabilidade, através do uso de métodos analíticos e 
métodos gráficos (RIBEIRO, 1998). 
A utilização desse parâmetro como estudo ocorreu porque através dele pode-se medir 
o tempo de falha do alimentador e também o tempo de reparo que são parâmetros primordiais 
para o uso do ProConf. 
Através das análises de Weibull, será possível identificar, com a ajuda do gráfico da 
curva da banheira, o estágio de vida predominante no equipamento de proteção de energia 
estudado, podendo assim, sugerir o melhor método de manutenção a ser utilizado nesta rede 
de equipamentos. 
3. Manutenção 
Segundo Carvalho (2011) a função da manutenção surgiu no século XVI, com a 
invenção das primeiras máquinas têxteis, no entanto, a conservação de ferramentas e 
instrumentos é uma prática que foi observada desde os primórdios da civilização, embora 
passasse despercebida aos olhos das pessoas. 
 
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Viana (2008) reforça este fato, afirmando que a manutenção é uma palavra derivada 
do latim manus tenere, que significa manter o que se tem e está presente na história humana 
há eras, desde o momento em que começaram a manusear instrumentos de produção. 
De acordo com Monchy (1989), a aparição efetiva do termo “manutenção”, indicando 
a função de manter em bom funcionamento todo e qualquer equipamento, ferramenta ou 
dispositivo, ocorre na década de 1950 nos EUA e, neste mesmo período, na Europa, tal termo 
ocupa, aos poucos, os espaços nos meios produtivos, em detrimento da palavra 
“conservação”. 
A partir das novas necessidades do mercado industrial e a busca por melhoria 
continua, o termo manutenção foi se consolidando e foi desmembrado em três vertentes e 
posteriormente foram surgindo mais conceitos e variações da mesma. 
Nakajima (1989), diz que com a consolidação do termo “manutenção” na indústria, 
surge em 1951, a Manutenção Preventiva, em 1954, a Manutenção do Sistema Produtivo e em 
1957, a Manutenção Corretiva com incorporação de Melhorias. 
Com o passar do tempo os tipos de manutenção foram se estendendo de forma a serem 
mais abrangentes e a atenderem as novas necessidades do mercado globalizado, sendo as mais 
conhecidas a manutenção preventiva, a manutenção corretiva, manutenção preditiva, 
manutenção autônoma, manutenção detectiva e outras. 
Na fornecedora de energia estudada são usados dois tipos de manutenção, a preventiva 
e a corretiva, uma vez que a prestadora de serviço precisa levar a seu cliente um serviço de 
qualidade (menor tempo anual de interrupções) que atenda aos indicadores específicos (tempo 
anual máximo de interrupção por grupo de cliente, caso excedente, multa eressarcimento 
financeiro a este grupo) estipulados pela ANEEL. 
A manutenção corretiva é utilizada quando ocorre alguma falha na rede, como queda 
de energia devido a intempéries, material danificado, árvores e pássaros em contato ou 
qualquer problema que possa vir a ocasionar a falta da mesma, neste processo ocorre o reparo 
do equipamento que sofreu o dano e a inspeção dos arredores do local do erro. 
Já a manutenção preventiva é utilizada na prevenção de falhas e para a conservação da 
rede. Este tipo de manutenção geralmente é utilizado para prevenir acidentes da rede, para 
isso são feitas inspeções em toda a rede e posteriormente ocorre o devidos procedimentos para 
a manutenção, como podas de arvores, a troca de equipamentos obsoletos, dentre outros. 
 
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Dentre os processos que englobam a manutenção preventiva existe a identificação dos 
pontos críticos, esta é feita por meio do levantamento do número de interrupções dos circuitos 
e detectando qual deles tem o número mais elevado de falhas. A partir destes dados é feita 
uma análise e um mapeamento das prioridades, para que assim as inspeções possam ocorrer 
obedecendo uma ordem pré-determinada. 
Por meio destas manutenções o equipamento tem condições de retornar ao estado ao 
qual pode executar suas funções requeridas, sob condições de uso especificadas, quando a 
manutenção é executada sob condições determinadas e mediante os procedimentos e meios 
prescritos, sendo denominado como manutenibilidade. 
As programações das manutenções das redes de distribuição de eletricidade são feitas 
anualmente e posteriormente são subdividas em períodos menores. Estas intervenções são 
feitas com avisos prévios e são executadas por eletricistas que vão a campo em busca de 
solucionar problemas da rede ou do meio em que se estas se encontram, sendo gerado um 
relatório de inspeção. 
Todos os serviços de manutenção são descritos nesta programação, seguindo um 
cronograma predefinido. A programação é a linha mestra para as atividades no decorrer do 
ano, podendo sofrer alterações segundo o que for encontrado nas inspeções ou imprevistos e 
emergências. 
4. Confiabilidade e análise de Weibull 
 
A confiabilidade pode ser conceituada de diversas maneiras, desde conceitos mais 
sistêmicos até outros que abrangem modelos matemáticos e probabilísticos. 
Para este estudo, o conceito mais adequado é o de Fogliatto (2011) que diz que 
confiabilidade é a probabilidade de um equipamento, célula de produção, planta ou qualquer 
sistema que funcione normalmente em condições de projeto, por um determinado período de 
tempo preestabelecido. 
A partir desta premissa é possível dizer que para um sistema ser confiável ele deve 
obter o melhor desempenho de seu sistema produtivo, este comportamento pode ser gerado 
com o auxílio de manutenções ou reparos na rede. 
 
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O grau de confiança é medido por meios empíricos, geralmente com o auxílio de 
softwares especializados em fiabilidade, onde são feitas análises de parâmetros que estimam 
indicadores de todo o sistema. 
No decorrer deste artigo serão feitas análises de sistemas reparáveis, o mesmo pode ser 
definido como aquele que, após uma falha, pode ter sua condição normal de operação 
restabelecida através de alguma ação de manutenção. 
Um modelo de confiabilidade de um sistema reparável (CASSADY, 2003) inclui 
usualmente a confiabilidade dos componentes, a arquitetura do sistema, o esquema físico de 
operação, bem como aspectos relacionados à manutenibilidade e práticas de manutenção 
utilizadas. 
Desta forma a função confiabilidade surge como uma alternativa para calcular a 
fiabilidade de um sistema. Usando como ferramenta a análise de Weibull, que segundo Lewis 
(1996) explica o comportamento de sistemas cuja falha nasce da competição entre diversos 
modos de falha, o que ocorre se os modos de falha atuarem em série, competindo pela falha 
(primeiro a ocorrer, ocorre a falha), como no alimentador ora estudado. 
A análise de Weibull pode fazer uso de várias fórmulas e gerar vários parâmetros que 
servem para o estudo de dados, segue abaixo três expressões (enumeradas de 1 a 3) que são 
descritas pelo modelo de Weibull, respectivamente a função confiabilidade no tempo t, o 
MTBF (tempo médio entre falhas) e a variância da distribuição. 
 
 
Sendo os parâmetros: (i) to = tempo inicial isento de falhas; (ii) Θ = intervalo de 
tempo a partir de to no qual ocorrem as falhas; e (iii) γ = fator de forma. As falhas seguem um 
comportamento padrão segundo a estimativa seguida onde: (i) γ < 1: mortalidade infantil do 
item; (ii) γ = 1: falhas aleatórias, zona de vida útil do item; e (iii) γ > 1: falhas por fadiga ou 
mortalidade senil do item (SELLITTO, 2005). 
 
 
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5. Modelamento dos dados 
O estudo foi feito com base em um alimentador presente no distrito Penha do Capim, 
pertencente ao Município de Aimorés, que atende uma população de 1155 habitantes. Os 
dados foram fornecidos pelo programa Gerint utilizado pela concessionária de energia 
estudada. 
 A localização em meio rural e a sobrecarga da rede de fornecimento de energia, 
comprometem o serviço fornecido e dificultam o atendimento emergencial, pois se encontram 
em local de estrutura limitada. 
 Os dados fornecidos pelo programa são relativos às interrupções não programadas 
conforme constam na tabela 1. Os valores coletados foram utilizados para gerar estimativas e 
parâmetros da distribuição de Weibull com o intuito de descrever os intervalos até a 
interrupção e a distribuição lognormal que descreva o tempo até a recomposição do serviço. 
Tabela 1: Dados de tempos até a interrupção e até a recomposição do serviço de energia 
Data Inicial Data Final Tempo entre 
Falhas (horas) 
Tempo de reparo 
(horas) 
01/01/2013 00:00 02/01/2013 19:02 43,03 0,002083 
02/01/2013 19:05 15/02/2013 09:05 1046 0,178472 
15/02/2013 13:22 26/03/2013 16:23 939,02 0,002083 
26/03/2013 16:26 18/04/2013 17:07 552,68 0,068056 
18/04/2013 18:45 19/04/2013 04:05 9,33 0,586806 
19/04/2013 18:10 11/05/2013 00:54 510,73 0,002778 
11/05/2013 00:58 13/05/2013 06:10 53,2 0,354167 
13/05/2013 14:40 15/05/2013 10:36 43,94 0,226319 
15/05/2013 16:02 21/05/2013 12:35 140,54 0,040278 
21/05/2013 13:33 26/06/2013 08:42 859,15 0,15625 
26/06/2013 12:27 05/10/2013 16:38 2428,18 1,240972 
06/10/2013 22:25 10/12/2013 17:14 1554,82 0,063194 
10/12/2013 18:45 11/12/2013 11:12 16,45 0,050694 
11/12/2013 12:25 24/12/2013 17:55 317,5 2,388889 
Fonte: Dados fornecidos pelo programa Gerint utilizado pela empresa. 
 
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 Na tabela 2 são apresentados os padrões dos ajustes para o intervalo entre 
interrupções. O nível de significância é de 0,248, sendo assim satisfatório, já que o método 
adotado exige o nível de significância acima de 0,05. Os testes realizados foram os do Qui-
Quadrado e Kolmogorov-Smirnov. Neste caso, a hipótese que a população segue o Modelo de 
Weibull não pode ser rejeitada. O gráfico 1 demonstra a função confiabilidade R(t) para o 
alimentador. 
Tabela 2: Parâmetros de ajuste do Intervalo entre interrupções. 
Parâmetros de máxima verossimilhança 
Distribuiçãode 
Weibull 
t0 γ IC 95% γ Θ IC 95% θ MTBF 
0 0,646 0,372 - 0,892 472,254 161,475 - 1193,897 649,281 
Fonte: Dados fornecidos pelo programa Proconf. 
Gráfico 1: Função R(t), confiabilidade. 
 
Fonte: autores, com o uso do ProConf. 
Os parâmetros informados na tabela 3 referem-se aos tempos até o reparo que foram 
obtidos através da distribuição lognormal, sendo que a mesma foi aceita, pois o menor nível 
de significância dos testes realizados foi de 0,219, que é maior que 0,05 que é o nível de 
significância exigido, enquanto a distribuição normal foi rejeitada. 
Tabela 3: Parâmetros de ajuste do tempo até a recomposição do serviço. 
Parâmetros de máxima verossimilhança 
Distribuição Lognormal Μ Σ IC 95% μ MTTR 
0,843 8,89 0,137 até 7,449 0,843 
Fonte: Dados fornecidos pelo programa Proconf. 
 
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 A partir dos dados obtidos e utilizando a fórmula 4, da disponibilidade, pode-se chegar 
ao valor de: 
 (4) 
 
Assim, pode-se dizer que em 99,8% do tempo, o equipamento esteve disponível para 
operação. 
7. Discussão 
 No gráfico Curva da Banheira demonstrado abaixo pode-se verificar qual estágio da 
vida encontra-se o alimentador estudado. Não é possível interpretar a função do gráfico como 
função do objeto estudado, pois não há dados quantitativos suficientes para determinar os 
momentos que as incidências da curva da banheira ocorrem. 
Gráfico 4: Posição do sistema no ciclo de vida 
 
Fonte: baseado em Lafraia, 2001. 
 Segundo Sellitto (2005) existem três fases do ciclo de vida útil de um equipamento, 
que compreendem em mortalidade infantil, maturidade e mortalidade senil. Para ele na 
mortalidade infantil a taxa é decrescente, que caracteriza erro de projeto ou de montagem que 
vem sendo corrigida pela manutenção. Caso não ocorra correção dos defeitos, existe uma alta 
probabilidade de um aumento da taxa de falha. O melhor método de correção para esta fase é 
a manutenção corretiva, para que além de reparar o sistema, corrija os erros de projetos 
ocasionaram na paralização do equipamento. 
 
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 Na fase da maturidade, as falhas por erros de projeto já foram sanadas. A ocorrência 
de falha está ligada a fatores externos a máquina, tais como erro de operação, intempéries da 
natureza e outros incidentes imprevisíveis. Neste caso a melhor manutenção a ser feita é a 
preditiva, pois ela permite monitorar o sistema, enquanto o equipamento não alcança a 
terceira fase do ciclo de vida. 
 A terceira e última fase é a mortalidade senil. Nesta fase o equipamento está próximo a 
atingir o fim de sua vida útil e é necessário substituir algumas peças para que ele prolongue o 
seu desempenho. Para esta fase a melhor manutenção a ser feita é a preventiva. 
 Ao analisar os dados do alimentador estudado, verifica-se que o valor de máxima 
verossimilhança, γ = 0,649, e o intervalo de confiança a 95%, compreendido entre 0,372 a 
0,892, obtidos através da análise de Weibull, demonstram que o sistema está na sua fase de 
mortalidade infantil. 
 O valor da disponibilidade calculada através da equação 4 é de 0,998. Embora 
apresente um valor adequado para a atividade de distribuição de energia elétrica, o mesmo 
necessita de constante melhoria por ser um índice estratégico. 
 Devido a isso, conclui-se que o sistema possui erro de projeto que ocasionam os 
desligamentos devido à sobrecarga. 
8. Considerações Finais 
 Com um software e uma base de dados adequados pode-se determinar a melhor 
estratégia de manutenção para um alimentador de energia. 
 No que se refere ao objeto de estudo, a melhor estratégia de manutenção é a corretiva, 
para que além de reparar o sistema, sejam corrigidos os erros de concepções, pois o sistema 
apresentou erros de projeto, ocasionando a mortalidade infantil. Corroborando com os dados 
levantados, o técnico responsável, admitiu que, nos últimos anos, houve um grande número de 
ligações de novos clientes neste alimentador, gerando uma sobrecarga no equipamento, 
ocorrendo assim alteração não esperada do projeto. 
 Embora a empresa tenha conhecimento deste problema, a mesma não pode reparar 
toda a rede do alimentador devido a grande extensão desta e pouco tempo imposto pela 
ANEEL para a interrupção do fornecimento de energia por cliente. Assim, será necessário 
um planejamento de manutenção corretiva do sistema que seja concomitante com a 
 
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manutenção corretiva não programada, e que estas sejam realizadas preferencialmente em 
tempos aproximados. 
Logo, mesmo ciente do método adequado para reparar o sistema, a concessionária de 
energia estará sujeita as perdas financeiras, com multas por conjunto de cliente que exceda o 
tempo anual sem energia. 
 
REFERÊNCIAS 
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http://www.planalto.gov.br/ccivil_03/leis/l9427cons.htm. 
 
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dos equipamentos móveis em uma indústria cimenteira localizada na região centro-oeste de Minas Gerais. 
Formiga: UNIFOR, 2011. Acessado em 21 de janeiro de 2014. Disponível em: http://goo.gl/58WpBe. 
 
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