Aplicação da Metodologia de Business Intelligence na Gestão de Ativos das Subestações

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE
CENTRO DE TECNOLOGIA
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA
Rodrigo Luna Araújo
Aplicação da Metodologia de Business
Intelligence na Gestão de Ativos das
Subestações de 13,8 kV da UFRN
Natal/RN
Agosto de 2024
Rodrigo Luna Araújo
Aplicação da Metodologia de Business Intelligence na
Gestão de Ativos das Subestações de 13,8 kV da UFRN
Trabalho de Conclusão de Curso apresentado
ao Departamento de Engenharia Elétrica da
Universidade Federal do Rio Grande do Norte
como requisito parcial para obtenção do título
de Engenheiro Eletricista.
Orientador: Prof. Dr. Arrhenius Vinicius Da Costa Oliveira
Natal/RN
Agosto de 2024
Araújo, Rodrigo Luna.
 Aplicação da metodologia de business intelligence na gestão
de ativos das subestações de 13,8 kV da UFRN / Rodrigo Luna
Araújo. - 2024.
 39 f.: il.
 Trabalho de Conclusão de Curso - TCC (graduação) -
Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Centro de
Tecnologia, Curso de Engenharia Elétrica, Natal, RN, 2024.
 Orientação: Prof. Dr. Arrhenius Vinicius da Costa Oliveira.
 1. Subestações de Energia - TCC. 2. Sistema de Gestão de
Ativos - TCC. 3. Power BI - TCC. I. Oliveira, Arrhenius Vinicius
da Costa. II. Título.
RN/UF/BCZM CDU 621.3
Universidade Federal do Rio Grande do Norte - UFRN
Sistema de Bibliotecas - SISBI
Catalogação de Publicação na Fonte. UFRN - Biblioteca Central Zila Mamede
Elaborado por Fernanda de Medeiros Ferreira Aquino - CRB-15/301
Rodrigo Luna Araújo
Aplicação da Metodologia de Business Intelligence na
Gestão de Ativos das Subestações de 13,8 kV da UFRN
Trabalho de Conclusão de Curso apresentado
ao Departamento de Engenharia Elétrica da
Universidade Federal do Rio Grande do Norte
como requisito parcial para obtenção do título
de Engenheiro Eletricista.
Banca Examinadora do Trabalho de Conclusão de Curso
Prof. Dr. Arrhenius Vinicius Da Costa
Oliveira
Orientador
Prof. Dr. José Luiz da Silva Junior
Avaliador 1
Prof. Dr. Marcos Antonio Dias de
Almeidar
Avaliador 2
Natal/RN
Agosto de 2024
Resumo
Este trabalho aborda a implementação de um sistema de gestão de ativos das subestações
de energia no campus central da Universidade Federal do Rio Grande do Norte, utilizando
a ferramenta Power BI. A universidade, composta por modelos construtivos aéreos e
plenos, exige uma gestão eficiente dos ativos para assegurar o funcionamento contínuo
de suas operações. O desenvolvimento de um painel interativo e intuitivo centralizou as
informações críticas das subestações, facilitando a consulta rápida e a tomada de decisões.
Estruturado em diferentes ambientes, adaptados às características específicas dos tipos de
subestações, o sistema permite que engenheiros, gestores e acadêmicos utilizem-no para
fins operacionais e de pesquisa. O trabalho ainda propõe uma metodologia alinhada aos
requisitos da ISO 55001, garantindo a conformidade com práticas de gestão de ativos.
Palavras chaves: Sistema de gestão de ativos, ISO 55001, Subestações de energia, Power
BI, Modelos construtivos aéreos e plenos, Painel interativo.
Abstract
This work addresses the implementation of an asset management system for energy
substations on the central campus of the Federal University of Rio Grande do Norte, using
the Power BI tool. The university, consisting of both aerial and enclosed construction
models, requires efficient asset management to ensure the continuous operation of its
facilities. The development of an interactive and intuitive dashboard centralized the
critical information of the substations, facilitating quick consultation and decision-making.
Structured in different environments, adapted to the specific characteristics of the types of
substations, the system allows engineers, managers, and academics to use it for operational
and research purposes. The work also proposes a methodology aligned with the requirements
of ISO 55001, ensuring compliance with advanced asset management practices.
Keywords: Asset management system, ISO 55001, Energy substations, Power BI, Aerial
and enclosed construction models, Interactive dashboard.
Lista de abreviaturas e siglas
ABNT Associação Brasileira de Normas Técnicas
NBR Normas Brasileiras Regulamentadoras
ISO International Organization for Standardization
LCCA Life-Cycle Cost Analysis
UFRN Universidade Federal do Rio Grande Do Norte
BI Business Inteligence
SAMP Strategic Assent Management Plan
BSC Balanced Score Card
SE Subestação
TC Transformador de corrente
TP Transformador de potencial
RTC Relação de transformação de corrente elétrica
RTP Relação de transformação de potencial elétrico
DMSE Divisão de Manutenção dos Sistemas Elétricos
SIN Superintendência de Infraestrutura
TTR Transformer Turns Ratio
Lista de ilustrações
Figura 2.1 – Relações entre os termos chaves. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Figura 2.2 – Relação entre os principais elementos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Figura 4.1 – Recorte das linhas de código implementadas na pasta SEs AÉREAS . . 32
Figura 4.2 – Painel principal do gerenciador de ativos . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Figura 4.3 – Painel SE Aéreas do gerenciador de ativos . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Figura 4.4 – Painel SE Plena do gerenciador de ativos . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
Figura 4.5 – Painel principal do gerenciador de ativos com filtro ativo . . . . . . . . 35
Figura 4.6 – Filtro de segmentação de dados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
Sumário
1 Introdução . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
1.1 Justificativa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
1.2 Objetivo geral . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
1.3 Objetivos específicos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
1.4 Organização do trabalho . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
2 Referencial Teórico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
2.1 Gestão de Ativos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
2.1.1 Sistema de gestão de ativos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
2.1.2 SAMP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
2.1.3 Ativos críticos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
2.1.4 Implementação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
2.2 Subestações . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
2.3 Equipamentos da subestação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
2.3.1 Transformação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
2.3.2 Manobra . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
2.3.3 Proteção . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
2.3.4 Condução . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
2.4 Manutenção aplicada a sistemas elétricos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
2.4.1 Manutenção Corretiva . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
2.4.2 Manutenção Preventiva . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
2.4.3 Manutenção Preditiva . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
3 Desenvolvimento do plano estratégico de gestão de ativos . . . . . . . . . . 23
3.1 Introdução . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
3.1.1 Objetivos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
3.1.2 Divisão de Manutenção dos Sistemas Elétricos da Universidade
Federal do Rio Grande do Norte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
3.2 Política de Gestão de Ativos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
3.3 Contexto da Organização . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
3.3.1 Portfólio de Ativos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
3.3.2 Necessidades futuras . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . 25
3.4 Sistema de Gestão de Ativos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
3.4.1 Processo de planejamento de gestão de Ativos . . . . . . . . . . . . 26
3.4.2 Objetivos de gestão de Ativos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
3.5 Conclusão . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
4 Sistema de gestão de ativos das subestações elétricas . . . . . . . . . . . . 29
4.1 Visão Geral do Painel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
4.2 Importação e Integração de Dados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
4.3 Criação de Visualizações . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
4.4 Funcionalidades e Acessibilidade . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
4.5 Testes e Validação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
5 Conclusão . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
Referências . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
10
1 Introdução
O gerenciamento de ativos no setor elétrico representa um avanço que teve início
em 2004, período em que foram observadas as primeiras iniciativas provenientes da
indústria. Inicialmente, essas ações priorizavam a gestão de estoques e manutenção, sendo
posteriormente adaptadas para atender à necessidade de reestruturação do setor elétrico,
conforme destacado por (ZAMPOLLI, 2011).
Em razão dessa necessidade, no Brasil em janeiro de 2014 foi publicada a (ABNT
NBR ISO 55000, 2014) que traz uma visão geral da gestão de ativos, seus princípios e
terminologias, e as vantagens esperadas. Isso acarretou uma série de normas no contexto
da gestão de ativos: a ABNT NBR ISO 55001 e ABNT NBR ISO 55002, focando no
sistema de requisições e diretrizes para aplicação da gestão de ativos.
Conforme a (ABNT NBR ISO 55000, 2014), um ativo é “um item, algo ou entidade
que tem valor real ou potencial para uma organização” e a gestão de ativos define-se como
“atividade coordenada de uma organização para obter valor a partir dos ativos”.
Portanto, a gestão de ativos é um tratamento de dados aplicado aos equipamentos
físicos, destinado para dar um maior suporte na tomada de decisões, em que possa destinar
recursos a setores específicos renovando seus ativos ou priorizando manutenções.
De acordo com (CAMPBEL, 2011), na tomada de decisão com a análise do custo
de ciclo de vida (LCCA – Life Cycle Cost Analysis) é possível comparar alternativas de
investimentos, política de manutenção, estoques de peças de reparos, tempos de operação,
tempos de reparos, custos de componentes e decisões de manter o equipamento ou substituí-
lo.
No cenário atual do campus universitário, torna-se mais conveniente oferecer suporte
às demandas de manutenção corretiva devido à ausência de controle dos equipamentos
instalados e ao acompanhamento da demanda requisitada ao longo de sua vida útil.
1.1 Justificativa
O sistema elétrico do campus universitário tem passado por mudanças significativas,
tais como a integração de fontes de energia renovável e o aumento das expectativas quanto ao
fornecimento confiável de energia. A crescente complexidade da infraestrutura em questão
envolve uma grande quantidade de equipamentos, e na ocorrência de falhas operacionais
que pode resultar na necessidade de substituição, provocando a perda funcional do sistema
ou a realização de manutenções não programadas. Logo, é importante salientar que, no
contexto de um sistema elétrico de uma universidade, a estabilidade e a confiabilidade são
Capítulo 1. Introdução 11
fundamentais, já que grande parte das pesquisas desenvolvidas depende de um fornecimento
ininterrupto e estável de energia.
Todavia, as subestações desempenham um papel crítico na distribuição de energia,
enfrentando uma crescente demanda por longevidade e eficiência. A gestão de seus equi-
pamentos torna-se desafiadora, uma vez que estes dispositivos têm uma expectativa de
vida que pode ser comprometida dependendo do sobrecarregamento que são submetidos,
seja de curta ou longa duração. Isto afeta a confiabilidade do sistema elétrico, resultando
em custos adicionais devido à necessidade de equipamentos reserva para atendimentos de
emergência.
Devido sua elevada importância operacional e financeira, as subestações devem ser
submetidas a rotinas de manutenção, para garantir que os indicadores e valores de referência
na qualidade de energia sejam atendidos. Portanto, faz-se necessário uma aplicação de
uma ferramenta de gerenciamento de ativos.
O estudo dessa temática ressalta a necessidade urgente de uma ferramenta que
permita o monitoramento e identificação dessas instalações, além de otimizar a manutenção,
visando a operação em condições ideais. Isso evita prejuízos financeiros significativos e
impacta positivamente para a eficiência operacional do setor elétrico.
1.2 Objetivo geral
Este trabalho tem por objetivo apresentar a aplicação da metodologia de Business
Intelligence na ferramenta Power BI empregada no gerenciamento de ativos das subestações
elétricas da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN).
1.3 Objetivos específicos
• Estudar e aplicar os requisitos das normas (ABNT NBR ISO 55001, 2014);
• Definir e estudar o Power BI como a ferramenta computacional para a aplicação da
gestão de ativos;
• Modelar e implementar um painel de consulta, num banco de dados baseado em
equipamentos das subestações da universidade e apresentar informações operacionais
em arquitetura Data Warehouse;
• Gerar resultados para avaliações da vida útil de equipamentos elétricos.
Capítulo 1. Introdução 12
1.4 Organização do trabalho
A composição do trabalho será em 4 (quatro) capítulos, da seguinte forma:
• Capítulo I: introdução do trabalho, contemplando a motivação para o estudo, defini-
ção de objetivos e descrição da organização do texto;
• Capítulo II: fundamentação teórica dos temas a serem abordados, como gestão de
ativos, subestações, seus equipamentos e manutenção;
• Capítulo III: desenvolvimento do plano estratégico de gestão de ativos;
• Capítulo IV: apresentar a metodologia aplicada, o sistema de gestão de ativos,
manipulação da ferramenta computacional, visão geral do painel, importação de
dados e funcionalidades.
13
2 Referencial Teórico
2.1 Gestão de Ativos
A gestão de ativos em sua visão geral da (ABNT NBR ISO 55000, 2014) envolve
o equilíbrio de custos, oportunidades e riscos contra o desempenho desejado dos ativos.
Permite à organização examinar a necessidade para, e o desempenho de, ativos e sistemas
de ativos em diferentes níveis. Adicionalmente, a gestão de ativos permite a aplicação de
abordagens analíticas para o gerenciamento de um ativo durante as diferentes fases do
seu ciclo de vida (que podem começar com a concepção da necessidade do ativo até o seu
descarte final e inclui o gerenciamento de qualquer potencial obrigação ou passivo após
descarte).
Para o entendimento da gestão de ativos, é preciso a compreensão de um conjunto
de fundamentos:
• Valor: Ativos existem para fornecer valor para a organização e suas partes interessadas,
sem focar no próprio ativo, contudo, focado no valor que o ativo pode proporcionar
à organização. Especificando a relevância tangível ou intangível, financeiro ou não
financeiro, será atribuída pela organização e suas partes interessadas, de acordo com
os objetivos organizacionais;
• Alinhamento: A gestão corrobora nos objetivos organizacionais em decisões técnicas,
financeiras e operacional, que permitem atingir os objetivos de forma global;
• Liderança: Define-se como o comprometimento de todos os níveis gerenciais, que
são essenciais para obtenção de valor, assim proporcionar o sucesso operacional e
organizacional;
• Garantia: A resposta do comprometimento de seus propósitos requeridos, oriundo da
necessidade em uma organização dirigir-se de forma eficaz nos processos desenvolvidos
e implementados.
2.1.1 Sistema de gestão de ativos
Um sistemade gestão de ativos fornece melhoria no controle de riscos e garante
que os objetivos de gestão de ativos serão alcançados por meio de uma base consistente,
na qual requer informações precisas de ativos. Entretanto, nem todas as atividades de
gestão de ativos podem ser formalizadas por meio de um sistema de gestão de ativos.
Por exemplo, aspectos como liderança, cultura, motivação, comportamento, que podem
Capítulo 2. Referencial Teórico 14
ter uma significativa influência no alcance dos objetivos da gestão de ativos, podem ser
gerenciados pela organização usando arranjos fora do sistema de gestão de ativos. A relação
entre os principais termos de gestão de ativos é mostrada na Figura 2.1 da (ABNT NBR
ISO 55000, 2014).
Figura 2.1 – Relações entre os termos chaves.
Fonte: ABNT NBR ISO 55000
A decisão estratégica para uma implementação impacta toda organização incluindo
suas partes interessadas e prestadores de serviços externos, podendo gerar uma conexão ou
integração de atividades e funções, que seriam de outra forma ou solucionadas de forma
isolada (ABNT NBR ISO 55000, 2014).
Desta forma, definir o escopo do sistema é uma das primeiras atividades realizadas
na implementação de um sistema de gestão. Contudo, é necessário o alinhamento dos
objetivos da gestão de ativos com o escopo, o contexto e o SAMP (ZAMPOLLI, 2011).
O SAMP (Strategic Assent Management Plan) deve ser dimensionado para corres-
ponder ao tamanho e/ou complexidade da organização; ter linguagem e termos inteligíveis
a toda organização; usar gráficos e tabelas para otimizar a legibilidade; e ser um documento
relativamente curto (ABNT NBR ISO 55000, 2014).
No processo de estabelecer um sistema de gestão de ativos de acordo com a norma,
significa adotar um padrão internacional para obter valor com o uso dos ativos de forma a
conquistar equilíbrio do desempenho, dos custos envolvidos e dos riscos associados. Na
prática, marca o início de uma nova era na administração da organização, não se limita
ao gerenciamento de bens, ultrapassa a barreira dos limites operacionais para influenciar
nas estratégias do negócio, o que resulta numa política clara de renovação de ativos, os
quais devem ser substituídos não somente quando estão irremediavelmente danificados,
mas quando (ZAMPOLLI, 2011):
Capítulo 2. Referencial Teórico 15
• Os custos operacionais e/ou de manutenção durante a vida remanescente do ativo
excederam o custo de substituição;
• Há risco iminente de falha do ativo;
• O impacto de uma provável falha supera o custo de substituição;
• Uma provável falha pode comprometer a confiabilidade e a segurança do sistema e
de pessoas;
• Os ativos tornaram-se obsoletos e ineficientes para operar e manter o negócio;
• Os ganhos com a substituição implicam em melhoria de indicadores relativos à
segurança de pessoas, do meio ambiente e desempenho da empresa.
2.1.2 SAMP
A elaboração do SAMP traz um diagnóstico inicial dos ativos que permitirá
identificar lacunas e decidir onde é possível atuar de imediato e estabelecer prioridades.
A organização pode elaborar um BSC (Balanced Score Card), que é uma ferramenta
de gestão estratégica, que permite conciliar e complementar a informações financeiras
com informações sobre clientes, processos internos, recursos e infraestruturas da empresa,
como relacioná-los e definir indicadores de desempenho para cada um deles. Com o
BSC, é possível definir no SAMP os objetivos para cada uma das funções da empresa
(qualidade, contabilidade, segurança, risco, recursos humanos, entre outros) do nível
estratégico ao operacional. Com o acompanhamento dos indicadores de desempenho, é
possível acompanhar a evolução da execução dos objetivos definidos e realinhar estratégias,
sempre que necessário (MEIRELES, 2018).
A organização deve desenvolver um SAMP que inclua documentação do papel do
sistema de gestão de ativos no sentido de apoiar o alcance dos objetivos da gestão de
ativos (ABNT NBR ISO 55001, 2014).
Para cada ativo ou conjunto de ativo do portfólio do sistema de gestão de ativos deve
haver um plano de gestão de ativos. O desenvolvimento do plano de gestão de ativos deve
incluir a análise do impacto das ações em cada fase do ciclo de vida e as necessidades diante
das próximas. Um plano especial para emergências ou contingências deve ser desenvolvido
para os ativos críticos; Por sua vez, o plano de contingência deve oferecer planos para as
possíveis falhas ou bloqueio de funcionamento dos ativos críticos, resultantes de eventos
independentes ou coincidentes, e ser capaz de substitui-los rapidamente por outro reserva
(ZAMPOLLI, 2011).
Capítulo 2. Referencial Teórico 16
2.1.3 Ativos críticos
Para a classificação de um ativo crítico, pode-se considerar aquele que gera maior
valor dentro do escopo estabelecido. Também pode ser determinada em função da impor-
tância deste elemento, das consequências de sua ausência ou falha. Em algumas situações,
um mesmo tipo de ativo pode ser crítico e em outras não, dependendo da sua aplicação e
das condições de “backup” em caso de falha (ZAMPOLLI, 2011).
Para os ativos críticos deve existir um plano de contingência, que possa prever
soluções e procedimentos para acontecimentos que possam ocorrer e causar impacto nas
atividades da organização (MEIRELES, 2018).
O papel da manutenção na gestão de ativos é manter a capacidade dos ativos
críticos para que eles possam atender a função pretendida nos níveis de desempenho
acordados. Como a criticidade se refere às consequências dos ativos sobre o desempenho
organizacional, o grau de criticidade é usado para identificar ativos prioritários, a fim de
melhorar sua confiabilidade através da análise de falhas (LAFRAIA, 2020).
A conclusão de que um ativo é crítico ou não, parece bem simples e facilmente
compreensível quando se conhece o contexto da organização e seu escopo. Resumidamente,
a característica de um ativo ser ou não crítico é diretamente proporcional à função que
este exerce no negócio da empresa. Os ativos agrupados em críticos e não críticos devem,
de forma geral, ser analisados, monitorados e ter seu desempenho avaliado individualmente
e em grupo. Conhecer o estado atual em que se encontram os ativos é determinante para
avaliar a probabilidade de falhas e o nível de confiabilidade destes ativos. Ao avaliar o
estado ou condição na qual está um ativo, analisa-se também seu histórico passado com a
finalidade de detectar oportunidades de melhoria para este ativo (ZAMPOLLI, 2011).
2.1.4 Implementação
A norma recomenda que a organização planeje e controle os processos operacionais
para gerenciar os ativos ao longo de seu ciclo de vida, incluindo seus critérios de tomada
de decisão (ABNT NBR ISO 55002, 2014).
O requisito de monitoramento, medição, análise e avalição é referente ao sistema
de gestão de ativos e não aos ativos. A Figura 2.2 mostra a relação entre os principais
elementos de um sistema de gestão de ativos com as seções relacionadas da ISO 55001,
que ajuda a visualizar o que a implementação dos requisitos da norma resultará.
Capítulo 2. Referencial Teórico 17
Figura 2.2 – Relação entre os principais elementos
Fonte: ABNT NBR ISO 55002
2.2 Subestações
Existem diferentes formas de denominar as subestações, quanto ao conjunto de
equipamentos, dispositivos, a qual sistema de potência é associado nos terminais de suas
linhas. Independentemente de sua finalidade, seja industrial, urbana ou rural, ou de sua
aplicação em transformação, manobra e controle, as subestações fazem parte de um sistema
com grande influência significativa, podem ser assim definidas (MAMEDE, 2021):
• Subestação transformadora: Destinada à redução ou elevação da tensão de alimenta-
ção, denominada, respectivamente, subestações abaixadoras e subestações elevadoras;
• Subestação de manobra: Destinada a remanejar o fluxo de potência para diferentes
caminhos quando possível por diferentes alimentadores;
• Subestação de compensação: Destinada a injetar no sistema elétrico, energia reativa
indutiva ou capacitiva, por meio de equipamentosque a corrijam.
Capítulo 2. Referencial Teórico 18
Outra maneira de classificar as subestações se dá pelo nível de tensão, segundo
(GEBRAN, 2014) em:
• Até 1kV, baixa tensão;
• De 1 a 66kV, média tensão;
• De 69 a 230kV, alta tensão;
• De 230 a 800 kV, extra alta tensão;
• Superior a 800 kV, ultra alta tensão.
Ao modo de instalação dos equipamentos em relação ao meio ambiente (DUAILIBE,
2016):
• Instalação abrigada (plena): possuem equipamentos instalados no interior de uma
edificação. Normalmente feita com estrutura de concreto armado, pode ser totalmente
fechada com ventilação ou parcialmente fechada (MAMEDE, 2021).
• Instalação ao tempo (simplificada): tem seus equipamentos instalados ao ar livre, o
que implica no uso de equipamentos próprios para condições atmosféricas adversas,
comumente instalada em postes (MAMEDE, 2021).
2.3 Equipamentos da subestação
Uma subestação é um conjunto de equipamentos de manobra e/ou transformação
e ainda eventualmente de compensação de reativos usado para dirigir o fluxo de energia
em sistema de potência e possibilitar a sua diversificação através de rotas alternativas,
possuindo dispositivos de proteção capazes de detectar os diferentes tipos de faltas que
ocorrem no sistema e de isolar os trechos onde estas faltas ocorrem (DUAILIBE, 2016).
Neste capítulo serão citados alguns dos equipamentos presentes em uma subestação
de média tensão, além de uma breve explicação sobre cada um deles.
2.3.1 Transformação
O transformador é um equipamento estático que, por meio de indução eletromag-
nética, transfere energia de um circuito, chamado de primário, para um ou mais circuitos,
denominados, respectivamente, secundário e terciário. No entanto, é mantida a mesma
frequência, porém com tensões e correntes diferentes (GEBRAN, 2014). Neste item serão
abordados dois tipos de transformadores de instrumentos e de potência (força).
Capítulo 2. Referencial Teórico 19
Os transformadores para instrumento são definidos pela (ABNT NBR 6856, 2015),
como o “transformador que alimenta instrumentos de medição, dispositivos de controle
ou dispositivos de proteção”. É, portanto, o transformador destinado a reproduzir em seu
circuito secundário a tensão ou a corrente de seu circuito primário com sua posição vetorial
substancialmente mantida, em uma proporção definida, conhecida e adequada para uso
com instrumentos de medição, controle e proteção (GEBRAN, 2014). Os transformadores
de instrumentação aplicados no campus universitário são divididos nos dois grandes grupos:
• Transformador de Corrente (TC): é um transformador para instrumento cujo enrola-
mento primário é ligado em série a um circuito elétrico e cujo enrolamento secundário
se destina a suprir bobinas de correntes de instrumentos elétricos de medição e
proteção ou controle (DUAILIBE, 2016).
• Transformador de Potencial (TP): semelhante ao transformador de corrente, tem
como princípio se adequar à medição de tensões acima de 600V, ou seja, o dispositivo
recebe a tensão e a transforma em uma menor, compatível com os sistemas de
proteção e medição (JúNIOR, 2016).
O transformador de potência (força) é um equipamento aplicado desde as usinas de
produção, onde a tensão gerada é elevada a níveis adequados para permitir a transmissão
econômica de potência até os grandes pontos de consumo. Nesses pontos, a tensão é
reduzida ao nível de subtransmissão e de distribuição, alimentando as redes urbanas e
rurais, quando novamente é reduzida para poder, enfim, ser utilizada com segurança pelos
usuários do sistema (GEBRAN, 2014).
Existem basicamente dois tipos construtivos de transformador aplicáveis às subes-
tações de consumidores, sendo a óleo e a seco. No transformador a óleo, este líquido possui
a função de isolá-lo e refrigerá-lo. No caso do transformador a seco, as suas bobinas são
revestidas de uma resina em epóxi que possui a função de isolamento e a refrigeração é
feita por meio do ar que circula por estas bobinas (BARROS; GEDRA, 2010).
2.3.2 Manobra
Este grupo contempla os equipamentos que facilitam no quesito operacional de
conduzir, interromper e restabelecer correntes normais ou anormais do sistema.
Os disjuntores são os mais eficientes e mais complexos aparelhos de manobra em
uso de redes elétricas, destinados à operação em carga, podendo sua operação ser manual
ou automática. As chaves seccionadoras são dispositivos destinados a isolar equipamentos
ou zonas de barramento, ou ainda, trechos de linhas de transmissão. Somente podem ser
operadas sem carga, muito embora possam ser operadas sob tensão (DUAILIBE, 2016).
Capítulo 2. Referencial Teórico 20
2.3.3 Proteção
Ao grupo dos equipamentos de proteção, destina-se proteger o sistema contra des-
cargas atmosféricas, contra surtos de tensão, contra sobrecorrentes, danos aos equipamentos
elétricos e isolar os trechos do sistema onde ocorram falhas.
O para-raios é um dispositivo protetor que tem por finalidade limitar os valores
dos surtos de tensão transitantes que, de outra forma, poderiam causar severos danos aos
equipamentos elétricos. Eles protegem o sistema contra descargas de origem atmosféricas
e contra surtos de manobra. Os relés têm por finalidade proteger o sistema contra faltas,
permitindo através da atuação sobre disjuntores, o isolamento dos trechos de localização
das faltas. O fusível se destina a proteger o circuito contra curtos, sendo também um
limitador da corrente de curto muito utilizado na indústria para a proteção de motores
(DUAILIBE, 2016).
2.3.4 Condução
Meios de condução ao qual se conectam tanto os circuitos de entrada, injetando
potência na subestação, como os circuitos que escoam essa potência no sentido da carga,
ou vice versa, são os barramentos (vergalhões) e cabos de alta e baixa tensão.
O barramento primário é o elemento condutor que faz a conexão entre as diversas
cabines, tanto em subestação de alvenaria como em subestação modular, podendo ser
construídos em barras de seção retangular de cobre ou em vergalhão, também de cobre
(MAMEDE, 2021).
Os cabos de alta tensão têm características diferentes dos cabos de baixa tensão;
possuindo outras camadas ao seu redor: como a fita semicondutora, depois está presente a
isolação propriamente dita que pode ser de diversos materiais, por exemplo, PVC (cloreto
de polivinila), XLPE (polietileno) ou EPR (etileno propileno). Ao redor da isolação existe
outra camada de fita semicondutora, depois está instalada a blindagem ou malha de
aterramento e a última camada é uma proteção de borracha (BARROS; GEDRA, 2010).
2.4 Manutenção aplicada a sistemas elétricos
A conceituação da manutenção empregada até os dias hodiernos é restabelecer
as condições originais dos equipamentos/ sistemas. Contudo, a manutenção abarca uma
responsabilidade maior na garantia da confiabilidade e disponibilidade da função dos
equipamentos e instalações, vislumbrando o processo de produção ou de serviço com
segurança, preservação do meio ambiente e custo adequados.
A estratégia de manutenção aplicada a sistemas elétricos, não importa a forma ou
o tipo de aplicação, pode ser definida como uma soma de procedimentos que são realizados
Capítulo 2. Referencial Teórico 21
periodicamente em sistemas elétricos. Esses procedimentos têm como finalidade manter os
equipamentos elétricos em pleno desempenho e assegurar que todas as suas funções sejam
executadas de forma eficiente (REIS, 2018).
Entre os tipos de manutenção, de maiores relevância, abordados conceitualmente em
bibliografias, estão: manutenção corretiva, manutenção preventiva, manutenção preditiva.
A cada denominação aplica-se um procedimento padrão e momento para execução.
2.4.1 Manutenção Corretiva
A manutenção corretiva é realizada quando o equipamento ou a instalação apresenta
falhas ou danos, com o objetivo de sanar o defeito apresentado e colocar novamente o
equipamento ou a instalação em condições de uso. Do ponto de vista total do sistema
elétrico de potência, considera-se a forma de manutenção mais cara, acarretando em
desvantagens: de baixautilização anual dos equipamentos elétricos; da redução na vida
útil deles; e suspensão do fornecimento de energia aleatórios em momentos intempestivos.
Logo, nesse ciclo vicioso de quebra e conserta, é impossível eliminar completamente
um defeito em ocasiões de emergência, pois a manutenção aplicada para reestabelecer o
funcionamento não prevê quando venha ocorrer.
2.4.2 Manutenção Preventiva
A Manutenção preventiva classifica-se como todo serviço de manutenção realizado
em equipamentos/ sistemas que não estejam em falha, ou seja, em condições operacionais
ou em estado de zero defeito. Destinados a reduzir a probabilidade de falha, efetuados
em intervalos predeterminados, desta forma proporcionando uma segurança operacional
necessária para o bom andamento das atividades produtivas.
Esse tipo de manutenção enseja uma analise prévia dos técnicos de manutenção, para
um planejamento adequado, proporcionando uma redução drástica no fator improvisação
decorrente da manutenção corretiva. Desta forma, o índice de qualidade do serviço alcança
um nível bem mais alto, além de elevar a autoestima da equipe responsável pela manutenção,
evitando panes inesperadas e estresse da equipe em momentos emergenciais.
Em sistemas elétricos, esse tipo de manutenção compreende medidas para precaver,
detectar e ou corrigir falhas, obedecendo a um plano previamente elaborado, baseado em
intervalos definidos de tempo. Tais atividades podem ser classificadas em três grupos de
tarefas, com as seguintes finalidades principais: inspeções; testes em sistemas elétricos; e
revisões gerais.
As inspeções permitem que sejam verificadas as condições de funcionamento,
segurança e o grau de detonação de equipamentos e instalações e podem iniciar a necessidade
de limpeza, lubrificação, ajustes, adequações, substituição de componentes etc. Nos testes/
Capítulo 2. Referencial Teórico 22
ajustes, verificam-se os parâmetros ou grandezas para avaliação de valores diferentes do
esperado, estado geral dos equipamentos/ sistema elétrico quanto à troca sistemática
de componentes com desgaste, dessa forma evitando indícios de problemas mais graves.
Revisões gerais contemplam inspeções dos equipamentos, reparos com o intermédio da
desmontagem.
2.4.3 Manutenção Preditiva
A manutenção preditiva é a atuação realizada com base em alteração de parâmetro
de condição ou desempenho, cujo acompanhamento obedece a uma sistemática com
finalidade de prevenir falhas nos equipamentos elétricos através de acompanhamento de
parâmetros diversos, permitindo a operação contínua do equipamento elétrico pelo maior
tempo possível. A manutenção preditiva se intensifica a partir do crescente conhecimento
tecnológico desenvolvendo equipamentos que permitam avaliação confiável das instalações
e sistemas elétricos operacionais em funcionamento (KARDEC; NASCIF, 2001). Desse
modo, pode-se prever o tempo de utilização dos componentes bem como as condições
necessárias para o seu máximo aproveitamento.
23
3 Desenvolvimento do plano estratégico de
gestão de ativos
Neste capítulo, serão aplicadas as diretrizes da (ABNT NBR ISO 55001, 2014) para
a elaboração do Plano Estratégico de Gestão de Ativos (SAMP). Este documento será
fundamental para alinhar os objetivos, valores e políticas da organização, estabelecendo
as bases iniciais para a gestão de ativos. Em muitos casos, esse plano pode transcender
os objetivos da organização. Por isso, recomenda-se que o documento seja revisitado e
atualizado conforme as necessidades atuais da instituição.
O plano requer uma avaliação da realidade da organização, ou seja, é necessário
verificar se, nas condições atuais, é possível atender às necessidades das partes interessadas.
Em seguida, devem ser definidas as estratégias para concretizar os objetivos estabelecidos,
ou seja, as atividades a serem implementadas. Vale destacar, que a definição de objetivos
deve sempre incluir prazos, indicadores de monitorização e a atribuição de responsabilidades.
Não existe um formato específico para a elaboração deste documento, portanto, foi utilizado
o modelo proposto por (MEIRELES, 2018).
3.1 Introdução
Este documento tem como objetivo definir a abordagem estratégica para a gestão
dos ativos das subestações de energia da Universidade Federal do Rio Grande do Norte,
no campus Natal Central. Ele será aplicado como referência para priorizar investimentos,
garantindo eficiência no processo de tomada de decisão e demonstrando conformidade
regulatória.
A gestão de ativos visa elevar o nível de serviço de manutenção exigido, buscando a
máxima eficiência, cumprir os objetivos de renovação e reduzir custos, como os relacionados
a reparos recorrentes. Ao longo da vida útil dos ativos, esses custos podem, muitas vezes,
superar o investimento inicial.
O plano torna-se desafiador ao cobrir todos os ativos físicos das subestações de
energia, equilibrando a operação e a manutenção com os recursos disponíveis. Portanto, o
foco deste será nos equipamentos comuns a subestações, como transformadores, disjuntores,
relés de proteção, sistemas de controle e sistemas auxiliares.
Capítulo 3. Desenvolvimento do plano estratégico de gestão de ativos 24
3.1.1 Objetivos
• Estabelecer uma visão clara para a gestão de ativos técnicos, em alinhamento com
os objetivos estratégicos da organização para os próximos cinco anos;
• Desenvolver uma abordagem estratégica que trate os ativos físicos de maneira
integrada, considerando-os como um sistema completo em vez de elementos isolados;
• Ajustar as operações para maximizar a eficiência na prestação de serviços, garantindo
a confiabilidade e a continuidade do fornecimento de energia;
• Implementar práticas que garantam a sustentabilidade e a eficiência em todas as
operações, com foco na gestão responsável de energia e recursos;
• Assegurar a conformidade com todas as normas e regulamentos aplicáveis.
3.1.2 Divisão de Manutenção dos Sistemas Elétricos da Universidade Federal
do Rio Grande do Norte
A Divisão de Manutenção dos Sistemas Elétricos (DMSE) está inserida no organo-
grama da Superintendência de Infraestrutura (SIN), atendendo às demandas não apenas
do campus Natal Central, mas de todos os campi do estado. Compete à DMSE gerenciar
todo o Sistema Elétrico de Potência, sendo responsável em nível institucional pela execução
do plano de manutenção e pelo atendimento às ocorrências relacionadas ao sistema.
3.2 Política de Gestão de Ativos
A gestão de ativos, conforme definida pela norma, deve aprimorar os deveres da
organização ao estabelecer uma estrutura clara que promova a melhoria contínua do sistema
de gestão de ativos, servindo como um alicerce de longo prazo para que a organização
cumpra seus objetivos, dentre os quais:
• Priorizar a segurança e a saúde dos funcionários e do público;
• Implementar práticas de manutenção preditiva;
• Adotar tecnologias avançadas para monitoramento e controle dos ativos;
• Promover a sustentabilidade ambiental.
Capítulo 3. Desenvolvimento do plano estratégico de gestão de ativos 25
3.3 Contexto da Organização
A Divisão de Manutenção está inserida no organograma da Superintendência de
Infraestrutura (SIN), sendo responsável por uma infraestrutura com a dimensão de uma
pequena cidade para a concessionária de energia, atendendo ocorrências que vão desde a
média tensão até a baixa tensão. A divisão colabora no funcionamento do sistema elétrico
do campus central, onde as edificações possuem cargas ininterruptas, cuja interrupção
compromete produções intelectuais e pesquisas científicas.
Entre 2004 e 2015, o campus central aumentou sua demanda de consumo de 2,5 MW
para 8,5 MW. Esse crescimento culminou, em 2016, na inauguração de uma subestação
de 69 kV, elevando sua capacidade para até 20 MVA, além de adicionar à Divisão de
Manutenção a responsabilidade pela operação e manutenção do sistema de distribuição de
13,8 kV.
O sistema elétrico do campus Natal Central compreende, de forma resumida: uma
subestação de 69 kV, um sistema de distribuição em 13,8 kV com aproximadamente11
km de extensão, mais de 60 subestações que incluem subestações plenas e aéreas, além
das plantas elétricas de diversas edificações do campus.
As subestações, por serem partes fundamentais do sistema elétrico da UFRN,
apresentam robustez e confiabilidade. No entanto, ao longo dos anos, se as variáveis que
influenciam seu desempenho não forem monitoradas adequadamente, esse paradigma pode
ser quebrado, resultando em problemas. Isso leva a um ciclo vicioso de manutenção reativa,
onde os defeitos são corrigidos apenas após sua ocorrência, deixando de lado a metodologia
preventiva e preditiva.
3.3.1 Portfólio de Ativos
Este portfólio deve incluir todos os ativos das subestações de 13,8 kV do campus
central, abrangendo transformadores, disjuntores, relés de proteção e toda a infraestrutura,
com as informações mais relevantes. As especificações técnicas de cada equipamento serão
abordadas e organizadas de acordo com sua importância e criticidade para os objetivos da
organização.
3.3.2 Necessidades futuras
A realização de inspeções detalhadas utilizando equipamentos como terrômetro,
termovisor, megômetro, TTR, entre outros, será fundamental para criar uma base de
dados abrangente. Esses dados, coletados ao longo de cinco anos, permitirão monitorar os
parâmetros de funcionamento dos ativos, possibilitando uma análise precisa do desempenho
e a identificação de tendências ou sinais de desgaste.
Capítulo 3. Desenvolvimento do plano estratégico de gestão de ativos 26
Com essas informações em mãos, serão elaborados planos de manutenção preditiva
e preventiva, visando antecipar falhas antes que ocorram, minimizando o tempo de
inatividade e reduzindo os custos de reparo. A manutenção preventiva garantirá que os
ativos sejam mantidos em boas condições operacionais, prolongando sua vida útil.
Além disso, a análise do ciclo de vida dos ativos, com base nos dados coletados
e nas tendências observadas, será essencial para planejar a substituição e modernização
dos equipamentos. Essa abordagem estratégica assegurará que os ativos mais antigos ou
menos eficientes sejam substituídos de forma planejada, evitando surpresas e otimizando
os recursos disponíveis.
3.4 Sistema de Gestão de Ativos
A gestão atualmente é realizada pela Divisão de Manutenção dos Sistemas Elétricos,
setor encarregado de garantir a integridade e o funcionamento dos ativos elétricos e
respectivas instalações em condições adequadas. A divisão supervisiona reparos, assegura
a manutenção apropriada das instalações alternativas e prioriza a segurança de pessoas e
bens, cumprindo o programa de manutenção, incluindo manutenções corretivas sempre
que necessário.
As atividades de manutenção são desempenhadas pela equipe de técnicos da
universidade, que compõem a DMSE, e coordenam e supervisionam os serviços com o
apoio da mão de obra de eletricistas contratados.
3.4.1 Processo de planejamento de gestão de Ativos
Com base nas necessidades das partes interessadas, são definidos os objetivos
organizacionais e da gestão de ativos das subestações elétricas, com um foco específico no
ciclo de vida dos equipamentos. A gestão desses ativos abrange todas as fases, desde a
aquisição e instalação, passando pela operação, manutenção e monitoramento contínuo,
até a desativação e substituição, buscando garantir a máxima eficiência e longevidade dos
ativos, minimizando falhas e interrupções no fornecimento de energia.
Um aspecto central dessa gestão é a realização de inspeções regulares e detalhadas,
utilizando aparelhos de medição específicos para avaliar as características funcionais dos
equipamentos, como transformadores, disjuntores, isoladores, aterramento, entre outros.
Esses aparelhos permitem monitorar parâmetros críticos, como temperatura, tensão,
corrente, resistência de isolamento e outras variáveis essenciais para o desempenho seguro
e eficaz dos ativos.
As inspeções são planejadas de acordo com um cronograma que considera a critici-
dade e a condição atual dos equipamentos. Com base nos dados coletados, são realizadas
Capítulo 3. Desenvolvimento do plano estratégico de gestão de ativos 27
análises detalhadas que auxiliam na identificação de tendências de degradação e na tomada
de decisões proativas para intervenções de manutenção; Isso inclui tanto manutenções
preventivas quanto corretivas, garantindo que os ativos permaneçam operacionais dentro
dos padrões exigidos.
A organização pretende desenvolver e aprimorar essa estratégia de gestão de ativos,
focando não apenas na manutenção da operação eficiente das subestações elétricas, mas
também em garantir que a infraestrutura elétrica esteja sempre alinhada com as melhores
práticas de gestão de ativos, atendendo aos padrões de segurança e eficiência energética.
3.4.2 Objetivos de gestão de Ativos
Com base nos fundamentos da gestão de ativos, é necessário agora definir objetivos
que atendam as necessidades da organização tanto a curto quanto a longo prazo. Esses
objetivos influenciam diretamente a tomada de decisões, o que pode gerar conflitos de
interesse entre os setores vinculados à manutenção. Dentre os objetivos, tem-se:
• Elaborar uma lista de ativos ordenada de acordo com sua disponibilidade funcional
e a data de início de operação;
• Avaliar a lista de ativos quanto à sua disponibilidade e continuidade, com base no
ciclo de vida do equipamento, e assegurar que as condições de utilização sejam
seguras para a operação;
• Analisar o ciclo de vida dos itens listados e programar intervenções para reparos e
substituições quando o item for considerado antigo ou obsoleto;
• A partir da lista de ativos, identificar quais geram maiores consumos energéticos,
quais apresentam maior recorrência em manutenções e avaliar a continuidade dos
ativos menos eficientes;
• Assegurar o nível de serviço definido e monitorar o desempenho dos ativos para
atingir esse nível, atendendo as necessidades de crescimento e utilizando os recursos
disponíveis de forma eficiente, além de melhorar continuamente as boas práticas de
gestão de ativos.
3.5 Conclusão
O presente plano permite a setores superiores compreender a posição da organização
em relação à gestão de ativos físicos. Ele também possibilita a avaliação e o direcionamento
de iniciativas de melhoria, ao mesmo tempo que integra práticas de gestão de ativos mais
avançadas, com o objetivo de tornar o desempenho da UFRN mais sustentável e eficaz.
Capítulo 3. Desenvolvimento do plano estratégico de gestão de ativos 28
Após sua aprovação, o Plano Estratégico de Gestão de Ativos será comunicado a
toda a organização e às partes interessadas para implementação. Os responsáveis designados
devem proceder a elaboração dos Planos de Gestão de Ativos. Por se tratar do primeiro
SAMP, ele deve ser revisado periodicamente com base na monitorização e na concretização
dos objetivos definidos.
29
4 Sistema de gestão de ativos das subestações
elétricas
A divisão de manutenção possui um armazenamento em nuvem, de uso interno, onde
são hospedadas informações das subestações, como plantas, estudos de proteção e relatórios
de inspeções e ocorrências. Outros setores da Superintendência de Infraestrutura, como a
Coordenadoria de Gestão dos Sistemas Elétricos, têm trabalhado no levantamento da base
de dados dos ativos elétricos, com foco na potência das subestações. Como resultado, as
informações sobre os transformadores foram abordadas no trabalho de (PAIVA, 2019).
No entanto, para fornecer um panorama abrangente da continuidade, há uma
preocupação em considerar todos os itens das subestações e o estado atual dos equipamentos.
Além da base de dados construída em trabalhos anteriores, será necessário revisitar as
subestações onde ocorreram alterações devido a situações de emergência, para garantir a
continuidade do fornecimento de energia no local.
A partir desses dados, foi desenvolvida uma planilha em Excel, que serve como
base de dados. Nessa planilha, há links que remetem às respectivas subestações, contendo
imagens de alguns equipamentos, além dos estudos deproteção e coordenação dos relés de
proteção.
Para essa aplicação, a definição da ferramenta Power BI para o desenvolvimento do
gerenciador de ativos foi motivada por sua robustez e versatilidade na análise e visualização
de dados. O software permite a integração de múltiplas fontes de dados, como planilhas
Excel, bases de dados em nuvem, facilitando a centralização das informações relevantes em
um único painel de controle.
Além disso, a ferramenta oferece funcionalidades avançadas de transformação e
modelagem de dados, possibilitando a customização de relatórios e dashboards de forma
intuitiva. Isso é particularmente útil no contexto da gestão de ativos das subestações
da UFRN, já que sua capacidade de criar visuais dinâmicos e interativos permite que
os usuários naveguem por diferentes camadas de dados e filtrem informações conforme
necessário.
Por fim, o Power BI oferece uma fácil integração com plataformas de armaze-
namento em nuvem, como o Google Drive, garantindo que os dados estejam sempre
atualizados e acessíveis. Essa conectividade é vital para manter o sistema de gestão de
ativos alinhado com as realidades em constante mudança das subestações, assegurando
que a informação utilizada na tomada de decisões seja sempre a mais precisa e atualizada
possível.
Capítulo 4. Sistema de gestão de ativos das subestações elétricas 30
4.1 Visão Geral do Painel
O painel foi desenvolvido com o objetivo de centralizar informações críticas dos
ativos das subestações, facilitando o acesso e a análise dos dados para a tomada de decisões
futuras. Ele identifica as principais divisões das subestações, como os cubículos, e monitora
os estados operativos dos principais equipamentos, incluindo suas respectivas especificações
quando necessário.
Esse sistema de gestão de ativos beneficiará o corpo técnico da manutenção,
incluindo engenheiros, gestores dos setores da Superintendência de Infraestrutura, além de
atender ao corpo docente e discente para trabalhos acadêmicos.
Em situações específicas de ocorrências, como o rompimento do elo fusível da
subestação ou um desligamento inesperado, o painel de gestão de ativos torna-se uma
ferramenta crucial. Ele permite que os técnicos acessem rapidamente informações detalhadas
sobre a subestação afetada, incluindo dados dos equipamentos e o estudo de proteção e
coordenação dos relés de proteção. Dessa forma, ao chegar no local, a equipe já estará
preparada com um conhecimento prévio da situação, permitindo uma resposta mais
eficiente e direcionada, minimizando o tempo de inatividade e garantindo a continuidade
do fornecimento de energia.
Até mesmo para o setor de projetos ou licitações, em ocasiões de atualização da
subestação com a aquisição de novos ativos equivalentes aos existentes, o painel de gestão
de ativos é de fundamental importância. Ele fornece dados atualizados sobre a subestação,
garantindo informações precisas para decisões informadas e planejamento eficaz.
4.2 Importação e Integração de Dados
A importação de dados é o processo inicial que assegura a incorporação das
informações relevantes sobre os ativos das subestações ao sistema. Esse processo envolve a
inserção de dados em uma planilha eletrônica, utilizando o armazenamento em nuvem da
manutenção como base. Inclui a consulta a arquivos, a formatação dos dados em colunas
e a organização das informações para garantir a compatibilidade. Os dados importados
abrangem especificações dos equipamentos, registros fotográficos, estudos de proteção e
coordenação dos relés de proteção, entre outros.
Durante a importação, é essencial garantir a precisão e a integridade dos dados.
A validação é realizada para assegurar que não haja erros ou inconsistências que possam
comprometer a qualidade das informações no painel. Além disso, é necessário atualizar
os dados semestralmente, especialmente quando ocorrem substituições de equipamentos,
para garantir que as informações permaneçam precisas e relevantes.
Com a base de dados pronta, a importação dos dados para o software Power BI
Capítulo 4. Sistema de gestão de ativos das subestações elétricas 31
torna-se mais simples. Esse processo é facilitado quando os dados são previamente tratados,
adquiridos de fontes diversas e organizados de maneira que favoreça a análise pretendida.
A planilha contém três pastas, cada uma com as seguintes informações:
• A primeira pasta "SEs AÉREA": Contém 9 colunas com as informações mais críticas,
incluindo a potência do transformador, parte dos dados de placa, o elo fusível
empregado, e o disjuntor geral de baixa tensão;
• A segunda pasta "SE ABRIGADAS": Armazena as informações das subestações do
tipo construtivo pleno, distribuídas em 36 colunas, abrangendo desde o ramal de
entrada até o cubículo de disjunção e de transformação;
• A terceira pasta "GEOLOCALIZAÇÃO": Comporta apenas 3 colunas, duas para a
latitude e longitude, e uma para a codificação da respectiva subestação.
Entre as diversas informações inseridas, destaca-se a coluna que armazena o link
da imagem da placa do transformador. Como todos os dados são armazenados na nuvem
pela plataforma do Google Drive, foi necessário ajustar o formato dos links para exibição
no Power BI. O visual Simple Image do Power BI exibe imagens através de URLs públicas.
No entanto, devido às atualizações ocorrerem mais frequentemente no Google Drive em
comparação ao Power BI, os visuais podem ficar desatualizados quando URLs são aplicadas
diretamente. O processo, em resumo, consistiu em capturar o trecho do link que se refere
à imagem propriamente dita e mesclá-lo em um formato característico de link público,
mantendo o mesmo domínio do Google Drive.
A ferramenta de transformação de dados permite a edição da base de dados
finalizada, tornando possível futuras alterações na base sem comprometer a exibição dos
links das imagens. Ou seja, modificar o link da imagem na planilha base não acarretará
em falhas de exibição, pois a linha de código preparada no ambiente de transformação de
dados fará automaticamente o ajuste necessário, conforme descrito no parágrafo anterior.
Outro uso da transformação de dados foi a modificação da data de fabricação do
transformador, que na base é registrada no formato "mês/ano"e, no visual, é apresentada
apenas com o ano. Esse recurso foi implementado diretamente no ambiente de transformação
de dados do software. Na Figura 4.1, são apresentadas as linhas de código retiradas do
aplicativo para o tratamento desses dados na planilha SEs AÉREA. A primeira linha
refere-se ao ajuste no link da imagem, enquanto a segunda trata da data de fabricação.
Capítulo 4. Sistema de gestão de ativos das subestações elétricas 32
Figura 4.1 – Recorte das linhas de código implementadas na pasta SEs AÉREAS
Fonte: Autoria própria
A atualização dos dados deve ocorrer semestralmente ou sempre que houver modi-
ficações nas subestações, ou seja, deve ser realizada periodicamente conforme surgirem
novas informações. Isso garante que os dados estejam sempre atualizados, permitindo
reações sincronizadas com o estado real dos ativos.
4.3 Criação de Visualizações
O processo de design do painel envolveu uma série de decisões estratégicas para
garantir que as informações fossem apresentadas de maneira clara, intuitiva e funcional
para os diversos usuários, atendendo às diferentes necessidades do processo de manutenção
e operação das subestações.
O sistema foi estruturado em três ambientes principais, para acomodar as diferentes
necessidades do campus universitário, que apresenta dois tipos construtivos de subestações:
aéreas e plenas. Cada tipo construtivo possui um plano de exposição específico, destacando
suas características e informações críticas. Além dessas páginas dedicadas, foi criado um
painel geral de quantitativo, que fornece uma visão consolidada dos dados, facilitando a
análise global dos ativos das subestações.
Estes painéis são denominados Painel, SE Aérea e SE Plena, e cada um
desempenha um papel crucial na gestão dos ativos, títulos que refletem as diferentesáreas
de foco do dashboard, facilitando a organização e a consulta das informações específicas
sobre as subestações de acordo com o tipo construtivo.
Na Figura 4.2 tem-se o ambiente Painel, o qual é o ambiente geral, onde é possível
visualizar um resumo quantitativo dos ativos, indicando a somatória de tipo construtivo
por zona conectada, resumo do numero por tipo construtivo e visão panorâmica quantidade
por ano de fabricação do ativo.
Capítulo 4. Sistema de gestão de ativos das subestações elétricas 33
Figura 4.2 – Painel principal do gerenciador de ativos
Fonte: Autoria própria
A Figura 4.3 apresenta o painel da SE Aérea, focado nas subestações aéreas (ao
tempo). Esse painel exibe informações detalhadas sobre os equipamentos e estruturas deste
tipo de subestação. Ele inclui cards, diagrama unifilar e mapas que permitem uma análise
profunda dos ativos, como transformadores, elo fusível e disjuntor geral de baixa tensão
quando aplicado.
Figura 4.3 – Painel SE Aéreas do gerenciador de ativos
Fonte: Autoria própria
Capítulo 4. Sistema de gestão de ativos das subestações elétricas 34
Por fim, a Figura 4.4 revela o painel da SE Plena, destinado às subestações de
construção plena (ou abrigada). Esse painel apresenta dados específicos adaptados às carac-
terísticas desse tipo de subestação. Similar ao painel SE Aérea, ele organiza as informações
de maneira visual e acessível, incluindo tabelas que detalham os transformadores, cards
que mostram o status dos cubículos de disjunção e do ramal de entrada, além de fornecer
a localização e o diagrama unifilar das instalações.
Figura 4.4 – Painel SE Plena do gerenciador de ativos
Fonte: Autoria própria
Portanto, o produto elaborado assemelha-se a um explorador de arquivos de
computador, com uma barra no topo que contém botões para navegação entre as páginas.
Uma linha vertical separa a área de descrições e filtros da maior parte da página, onde os
dados são apresentados de forma visual. Essa organização facilita a interação do usuário
com o painel, permitindo uma navegação intuitiva e acesso rápido.
4.4 Funcionalidades e Acessibilidade
O sistema de gestão de ativos foi projetado para atender às necessidades específicas
de manutenção e operação das subestações da UFRN. Suas funcionalidades principais
incluem:
• Centralização de Dados: O sistema reúne todas as informações relevantes sobre os
ativos das subestações em um único painel, facilitando o acesso e a gestão dos dados.
Isso inclui especificações técnicas, fotografia da placa e localização geográfica;
Capítulo 4. Sistema de gestão de ativos das subestações elétricas 35
• Visualização Dinâmica: Através de gráficos, tabelas e mapas interativos, o sistema
permite que os usuários analisem os dados de maneira intuitiva;
• Monitoramento: O painel transmite a sensação de monitoramento em tempo real
devido à sua forma construtiva; no entanto, ele não opera em tempo real, pois
depende de agentes para atualizar periodicamente a base de dados. Porém, garante
que os gestores possam tomar decisões informadas do relatório;
• Relatórios Customizáveis: Os usuários podem gerar relatórios personalizados que
atendem a necessidades específicas, seja para inspeções, planejamento de manutenção
ou para uso acadêmico.
Como a ferramenta possui um caráter de relatório, expondo resultados de maneira
clara e objetiva, a aplicação de filtros é uma das funcionalidades mais interessantes. Na
página Painel, o usuário pode, por exemplo, clicar no gráfico de "zonas por quantidade",
localizado no canto esquerdo da tela, como ilustrado na Figura 4.5. Ao fazer isso, todos os
outros visuais presentes na página são automaticamente ajustados para refletir os dados
correspondentes à zona selecionada, permitindo uma análise mais detalhada e focada.
Figura 4.5 – Painel principal do gerenciador de ativos com filtro ativo
Fonte: Autoria própria
Nas páginas dedicadas às subestações, o único filtro necessário é o de segmentação
de dados. Esse filtro é apresentado como um simples campo de seleção com uma lista
suspensa, conforme ilustrado na Figura 4.6, onde o usuário pode escolher a subestação que
deseja consultar. É importante destacar que a lista suspensa exibe apenas as subestações
Capítulo 4. Sistema de gestão de ativos das subestações elétricas 36
que correspondem ao tipo construtivo da página em questão, garantindo que o usuário
visualize apenas as opções relevantes para aquele contexto específico.
Figura 4.6 – Filtro de segmentação de dados
Fonte: Autoria própria
No quesito acessibilidade, o arquivo desenvolvido oferece flexibilidade significativa.
Uma das principais vantagens é a capacidade de publicar o painel em um link, o que
facilita o acesso para os usuários autorizados. Ao disponibilizar o painel online, os gestores
e outros usuários podem consultar os dados a partir de qualquer local e dispositivo com
acesso à internet, sem a necessidade de instalar software adicional.
A publicação do painel por meio de um link não só simplifica o processo de acesso,
como também garante que todos os usuários estejam visualizando a versão mais atualizada
dos dados. Além disso, o Power BI permite a configuração de permissões de acesso,
garantindo que apenas usuários autorizados possam visualizar ou interagir com o painel, o
que é essencial para a segurança e integridade das informações.
4.5 Testes e Validação
O processo de testes do sistema de gestão de ativos é contínuo, com o painel
passando por avaliações regulares para identificar possíveis melhorias e evoluções. O
sistema é constantemente monitorado para garantir que todas as funcionalidades estejam
operando de maneira eficiente e conforme o esperado. Durante essas avaliações, qualquer
Capítulo 4. Sistema de gestão de ativos das subestações elétricas 37
ajuste necessário é realizado para aprimorar o desempenho e a usabilidade do painel. Até
o momento, o sistema tem funcionado bem, sem a ocorrência de bugs, e está em constante
desenvolvimento para se adaptar às novas necessidades e desafios que possam surgir.
Após os testes internos, o sistema foi apresentado ao corpo técnico da manutenção,
que demonstrou grande satisfação com a ferramenta. Eles reconheceram o valor do sistema
como um recurso significativo, que promete deixar um legado positivo para a gestão de
ativos nas subestações. A recepção positiva do sistema pelo corpo técnico reflete o potencial
da ferramenta em contribuir para uma mudança na forma como a continuidade é aplicada,
promovendo uma gestão mais eficaz e proativa dos ativos.
38
5 Conclusão
A Universidade é composta por aproximadamente 60 subestações, divididas em
dois modelos construtivos. O intuito deste trabalho é destacar a importância da gestão
dos ativos das subestações, tarefa que proporciona a centralização das informações críticas
em um painel, assegurando uma rápida consulta em uma infraestrutura tão vasta e
complexa. Isso facilita a tomada de decisões com base em dados precisos e atualizados,
e a implementação de um sistema de gerenciamento de ativos utilizando o Power BI se
mostrou uma solução eficaz.
A estruturação do painel em diferentes ambientes, adaptados às especificidades
dos tipos construtivos das subestações, assegura que todas as necessidades operacionais
sejam atendidas de forma eficiente. A capacidade de realizar atualizações periódicas nos
dados, que seguem um cronograma de inspeção, garante que as informações permaneçam
precisas e úteis. Além disso, a facilidade de uso e a interatividade do painel permitem que
diferentes públicos, desde engenheiros e gestores até pesquisadores e alunos, utilizem o
sistema de maneira eficaz para diferentes propósitos, desde a manutenção operacional até
o desenvolvimento acadêmico.
Além das funcionalidades operacionais, o trabalho também abordou a conformidade
com padrões internacionais de gestão de ativos, como a (ABNT NBR ISO 55001, 2014). Com
o presente trabalho, foi definida uma metodologia para a implementação dos requisitos dessa
norma, com uma abordagem pragmática quepode dar início ao processo de certificação.
Mesmo que uma organização não busque a certificação, essa metodologia pode ser seguida
para atuar de acordo com as melhores práticas, beneficiando-se de todas as vantagens que
isso pode trazer.
Em suma, o desenvolvimento deste painel representa um avanço significativo na
gestão de ativos das subestações, reforçando a importância das tecnologias de visualização
de dados para otimizar processos e tomar decisões informadas em ambientes complexos,
além de contribuir para o acompanhamento do ciclo de vida dos ativos técnicos.
39
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	Folha de rosto
	Folha de aprovação
	Resumo
	Abstract
	Lista de abreviaturas e siglas
	Lista de ilustrações
	Sumário
	Introdução
	Justificativa
	Objetivo geral
	Objetivos específicos
	Organização do trabalho
	Referencial Teórico
	Gestão de Ativos
	Sistema de gestão de ativos
	SAMP
	Ativos críticos
	Implementação
	Subestações
	Equipamentos da subestação
	Transformação
	Manobra
	Proteção
	Condução
	Manutenção aplicada a sistemas elétricos
	Manutenção Corretiva
	Manutenção Preventiva
	Manutenção Preditiva
	Desenvolvimento do plano estratégico de gestão de ativos
	Introdução
	Objetivos
	Divisão de Manutenção dos Sistemas Elétricos da Universidade Federal do Rio Grande do Norte
	Política de Gestão de Ativos
	Contexto da Organização
	Portfólio de Ativos
	Necessidades futuras
	Sistema de Gestão de Ativos
	Processo de planejamento de gestão de Ativos
	Objetivos de gestão de Ativos
	Conclusão
	Sistema de gestão de ativos das subestações elétricas
	Visão Geral do Painel
	Importação e Integração de Dados
	Criação de Visualizações
	Funcionalidades e Acessibilidade
	Testes e Validação
	Conclusão
	Referências
		2024-08-19T10:53:03-0300
		2024-08-19T11:32:57-0300
		2024-08-19T11:42:22-0300