Código ANEEL PD /2011

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1 Desenvolvimento de um Protótipo Experimental de Transformador de Potência utilizando o Fluxo Magnético das Linhas de Transmissão para a Transformação de Potência Elétrica. PD /2011 Transformador de potência que utiliza o fluxo magnético gerado pelas linhas de transmissão de alta tensão para induzir tensão e corrente num enrolamento especial, transformando a potência elétrica associada a esse campo magnético. As crises energéticas e o grande racionamento do ano 2001 levaram o Brasil aplicar novas ações e grandes investimentos no setor elétrico para manter o desenvolvimento econômico e industrial do país. A particularidade desse desenvolvimento é que não atingiu as regiões de baixa renda e baixo índice de desenvolvimento humano, portanto, ainda existe um número grande áreas sem acesso a energia elétrica. Nas proximidades das linhas de transmissão do sistema interligado, encontrassem muitas comunidades com essas características e que não podem se beneficiar dessa energia transportada, por estarem longe das grandes subestações transformadoras, seu abastecimento pelos métodos tradicionais é inviável pelo elevado custo. Como solução para esse abastecimento, propõe-se a implementação de um transformador de potência, através do uso do campo magnético das linhas de transmissão para a transformação de potência, permitindo também a otimização dos sistemas de transmissão e o uso racional da energia. Operação de Sistemas de Energia Elétrica Centro de Gestão de Tecnologia e Inovação CGTI Gustavo Pérez Alvarez 01 de Maio de 2011 Duração: 32 meses

2 Desenvolvimento de um Veículo Aéreo Autônomo Não Tripulado para Multi- Inspeção. PD /2011 Desenvolvimento de uma nova classe de veículo híbrido (quadrutor e dirigível) autônomo aéreo, com grande autonomia, controlabilidade capaz de fazer inspeções de linhas de transmissão, subestações, faixas de domínio, controle de queimadas e de reservatórios. Problemas em linhas e torres de transmissão geram, anualmente, milhões em prejuízos em todo o país. Uma das formas de evitar contingências associadas a estas estruturas é através de vistorias visuais sistemáticas. Através de vistoria é possível identificar problemas relacionados à integridade física dos componentes e ocupações da faixa de domínio de linhas de transmissão. Este tipo de inspeção é realizado de forma aérea através de helicópteros, fazendo com que o custo deste tipo de inspeção seja altíssimo. Soluções alternativas são através de veículos autônomos não tripulados (VANT). Entretanto para este problema as soluções adotadas utilizando dirigíveis, helicópteros ou aviões apresentam algumas restrições, as mais críticas são relacionadas à estabilidade e ao posicionamento, respectivamente. Uma alternativa é utilizar o conceito de um novo tipo de aeronave baseado em uma plataforma capaz de um incrível poder de estabilidade e controle, denominado quadrutor. Supervisão, Controle e Proteção de Sistemas de Energia Elétrica Centro de Gestão de Tecnologia e Inovação CGTI Fundação de Apoio e Desenvolvimento ao Ensino Pesquisa e Extensão Leonardo de Mello Honório 01 de outubro de 2011 Duração: 27 meses

3 Cabeça de Série do Sistema para Manutenção Preditiva de Hidrogeradores. PD /2012 Protótipo aperfeiçoado (cabeça de série) para monitoramento da condição de unidades hidrogeradoras visando o diagnóstico de falhas através da Análise da Assinatura Elétrica de tensão e corrente. No projeto anterior, intitulado "Desenvolvimento de Sistema para Manutenção Preditiva de Hidrogeradores", foi desenvolvido o protótipo de um sistema para detecção falhas elétricas e mecânicas nos espectros da tensão e corrente do gerador. Foi também desenvolvido um software de mineração de dados para classificação de falhas baseado na Teoria de Conjuntos Aproximados. Na continuidade do projeto, propõe-se o aperfeiçoamento do protótipo desenvolvido, caracterizado como cabeça de série, visando principalmente à melhoria do pacote computacional, a comprovação dos padrões de falhas levantados, o desenvolvimento de novos padrões de falhas e a aplicação do software de mineração de dados em casos reais da Usina Itapebi. Na persecução de tais objetivos, serão desenvolvidos dois cabeças de série para instalação nas unidades hidrogeradoras 1 e 2 e será desenvolvido um laboratório de modelo reduzido para comprovação dos padrões de falha já levantados e para o levantamento de novos padrões. Sistemas Elétricos de Potência Medidas Elétricas, Magnéticas e Eletrônicas; Instrumentação Itapebi Geração de Energia S/A Centro de Gestão de Tecnologia e Inovação - CGTI Instituto Gnarus Carlos Eduardo Sandoli Begosso ITAPEBI Erik Leandro Bonaldi CGTI 27 de fevereiro de 2012 Duração: 28 meses Título Lote Pioneiro do Equipamento para Detecção de Defeitos em Transformadores de Potência.

4 PD /2012 É objetivo deste projeto a melhoria da especificidade do protótipo, face aos módulos de falhas obtidas. Desenvolver, construir e instalar o lote pioneiro, com 6 protótipos, para monitoramento da condição operativas do transformadores de potência para análise e diagnóstico das descargas. No projeto anterior, caracterizado como cabeça de série, foram realizadas melhorias no protótipo desenvolvido no primeiro projeto visando principalmente: (a) aumento na capacidade de detecção de sinais provenientes do núcleo do transformador, (b) melhoria do processo de condicionamento dos sinais elétricos recebidos e (c) aprimoramento do software no sentido de se permitir a inclusão de novas técnicas de processamento de sinais (no caso PCA). Nessa nova etapa da cadeia de PeD, propõe-se analisar todos os requisitos necessários a produção em "escala piloto" do cabeça de série desenvolvido em projeto de P&D anterior. Na persecução desse objetivo, realizar-se-á a primeira fabricação, em "escala piloto", para ensaios de validação, análise de custos e refino do projeto, com vistas à produção em escala industrial. Sistemas Elétricos de Potência Medidas Elétricas, Magnéticas e Eletrônicas; Instrumentação Itapebi Geração de Energia S/A Termopernambuco S/A Capuava Energy Ldta Energy Works do Brasil Ltda Centro de Gestão de Tecnologia e Inovação - CGTI Instituto Gnarus Carlos Eduardo Sandoli Begosso ITAPEBI Erik Leandro Bonaldi CGTI 27 de fevereiro de 2012 Duração: 28 meses

5 Desenvolvimento de Cabeça de Série de Equipamento para Detecção de Defeitos em Transformadores de Potência. PD /2010 Equipamento de detecção precoce de defeitos no isolamento dos transformadores, verificando descargas parciais existentes em seu interior. O equipamento envolve hardware, software de controle e aquisição de sinais e software de análise de sinais. Interrupções intempestivas na operação dos transformadores devido a problemas internos podem ocasionar grandes perdas para a empresa. Uma avaliação criteriosa da condição de funcionamento dos transformadores produz um substancial aumento de sua confiabilidade e reduz os custos no que diz respeito a manutenções preventivas adequadamente executadas. Um equipamento que detecte defeitos internos precoces permite que as atividades de manutenção possam ser programadas, mitigando estas interrupções. Esta nova técnica tem por objetivo desenvolver um processo de diagnóstico do equipamento sob supervisão, de forma que, a indicação para uma intervenção da manutenção seja indicada somente quando o estado operacional do equipamento vier a apresentar uma condição de deterioração importante. Sua contínua utilização cria parâmetros sobre o nível de deterioração em que o mesmo se encontra e apresenta uma previsão de quanto tempo o mesmo pode continuar funcionando sem que problemas maiores ocorram. Sistemas Elétricos de Potência Medidas Elétricas, Magnéticas e Eletrônicas Ciência da Computação Termopernambuco S/A Itapebi Geração de Energia S/A Centro de Gestão de Tecnologia e Inovação - CGTI Luiz Eduardo Borges da Silva - CGTI 07 de abril de 2010 Duração: 24 meses

6 Desenvolvimento do Cabeça-de-Série do Sistema de Monitoramento da Condição de Sistemas Auxiliares de Motores pela Análise da Assinatura Elétrica PD / (três) Protótipos aperfeiçoados (cabeça de série) para monitoramento da condição de motores elétricos dos sistemas auxiliares de geração para análise e diagnóstico de avarias com fins de manutenção preditiva, colocando o sinal em rede na sala de operações da Termope. No projeto anterior, caracterizado como desenvolvimento experimental, foi desenvolvido o protótipo para aquisição de apenas um sinal de corrente com funcionamento stand alone e com aquisição in situ. Propõe-se agora o aperfeiçoamento do protótipo desenvolvido, caracterizado como cabeça de série, para a expansão do número de canais de entrada, resultando numa análise mais abrangente e robusta. O sistema será interligado em rede ethernet, permitindo o acesso remoto. O software será aprimorado no sentido de permitir entradas de novos parâmetros cuja análise estará associada a um algoritmo inteligente de extração de regras e a uma etapa de processamento estatístico de sinais. O aumento da robustez do diagnóstico e a automação do processo de aquisição via rede ethernet estão diretamente relacionados com o aumento da confiabilidade do sistema, reduzindo enormemente a possibilidade de parada não programada e as perdas associadas à manutenção corretiva após falha catastrófica. Sistemas Elétricos de Potência Medidas Elétricas, Magnéticas e Eletrônicas Ciência da Computação Termopernambuco S/A Centro de Gestão de Tecnologia e Inovação - CGTI Germano Lambert Torres - CGTI 07 de abril de 2010 Duração: 24 meses

7 Sistema de iluminação noturno da Termopernambuco a partir de energia solar com redução das perdas no conversor estático. PD /2010 Desenvolvimento de sistema de iluminação utilizando novas topologias de conversores estáticos cc-ca, para conversão da energia fotovoltaica acumulada em baterias. O maior rendimento do conversor proposto no projeto, comparado aos convencionais, se da pela eliminação do estágio de conversão cc-cc. Observa-se um esforço contínuo na busca por rendimento maior nos sistemas com energia solar. Como os painéis fotovoltaicos apresentam baixo rendimento, o empenho na busca de redução das perdas é concentrado nas outras partes do sistema. O uso de energia solar para aplicação em sistemas de iluminação emprega dois estágios de conversores estáticos de potência, o primeiro é o conversor cc-cc para elevação da tensão e o segundo estágio emprega o conversor cc-ca para garantir tensão alternada aplicada ao sistema de iluminação. Observa-se nas configurações convencionais que o custo e as perdas devido aos dois estágios do conversor, limitam o uso da energia solar neste tipo de aplicação, já que é necessário um investimento inicial alto para implantação dos painéis fotovoltaicos. Portanto, este projeto propõe o uso de um único conversor estático para realizar as funções de elevação e obtenção de tensão alternada, sem transformador, garantindo economia e aumento do rendimento do conversor. Sistemas Elétricos de Potência Energia solar Fundação Parque Tecnológico da Paraíba Euzeli Cipriano dos Santos Júnior 29 de abril de 2010 Duração: 39 meses

8 Estudo da bioincrustação e metodologias de controle físico do desenvolvimento do fouling no sistema de tubulação da Termopernambuco. PD /2010 Conhecimento sobre a dinâmica bioecológica do fouling (cirrípedes), com definição de metodologias para o controle não poluente (físico), sobre o assentamento e desenvolvimento de bioincrustações no sistema de tubulação da Termope. O controle da bioincrustação na captação de água em usinas termelétricas utiliza tradicionalmente os métodos químicos, considerados eficientes, mas causam danos com o descarte das águas residuais, mesmo quando tratadas. Em regiões tropicais ocorre o recrutamento ininterrupto do fouling, e o esforço para manter as tubulações livres de incrustações torna-se maior, principalmente quando as plantas industriais estão paradas. A pintura antiincrustante é inviável para aplicação em plantas em funcionamento. O controle biológico não é recomendado por apresentar riscos ao equilíbrio dinâmico do ecossistema. Os métodos físicos figuram como uma alternativa viável, de custo baixo e menos poluente. A escolha de um método físico dependerá de um minucioso estudo do meio que envolve um conhecimento sobre a bioecologia da comunidade incrustante e dos aspectos hidrodinâmicos locais. Faz-se necessário testar a efetividade de diferentes métodos estabelecendo o mais viável econômica e ambientalmente. Meio ambiente Associação Politécnica de Consultoria Andréa Karla Pereira da Silva 07 de abril de 2010 Duração: 39 meses

9 Desenvolvimento de um material absorvente (tipo perovsquita) para a remoção da acidez presente em óleo diesel. PD /2010 A Perovsquita será um material adsorvente, capaz de remover a acidez presente em derivados de petróleo e em especial o óleo diesel. Este será apresentado em fase sólida (pó) e posterior à sua caracterização e síntese serão efetuados os testes cinéticos e de equilíbrio com amostra real do óleo Diesel. Muitas plantas termoelétricas são operadas a óleo diesel e com isso precisam armazenar uma quantidade significativa de óleo por longos períodos. A operação destas usinas se dá através de despacho pelo ONS e em virtude da baixa produtividade industrial, tem feito com que este despacho não ocorra com frequência. Desta forma, o armazenamento do diesel por longos períodos favorece a formação de ácidos que podem prejudicar os motores quando forem operados, diminuindo assim a vida útil dos mesmos. Recentes estudos desenvolvidos pela PETROBRAS e UFPE mostraram que a adsorção é o método mais eficiente na remoção de derivados de petróleo usando o óxido misto do tipo PEROVSQUITA, com 38% de remoção. Por outro lado, grande parte das usinas termelétricas e grandes clientes de energia possuem geradores a diesel, que são usados apenas em momentos de backup. Nesta situação, também apresentam possibilidade de formação de acidez em virtude da estagnação do óleo no fundo dos tanques de armazenamento. Processos Industriais de Engenharia Química Termopernambuco S/A Centro de Gestão de Tecnologia e Inovação - CGTI Rogério Lopes da Silva - CGTI 07 de abril de 2010 Duração: 24 meses

10 Desenvolvimento de sistema para determinação de intervalos ótimos de limpeza de isolamentos elétricos submetidos à poluição salina. PD /2010 Desenvolver um sistema (software e hardware) capaz de emitir recomendações de lavagem ou não lavagem de isolamentos, a partir do ruído ultra-sônico ou de rádio interferência emitidos pelos isolamentos. As falhas em isolamentos elétricos são as principais causas das interrupções no fornecimento de energia elétrica. No caso de subestações, seu desempenho está diretamente relacionado com o desempenho dos seus isolamentos. A operação de uma subestação em ambiente marinho, principalmente na região Nordeste, requer cuidados especiais. A lavagem dos seus isolamentos é uma condição necessária. A definição de períodos ótimos para a lavagem dos isolamentos reduziria custos com lavagens indevidas ou evitaria desligamentos desnecessários ou indevidos. As descargas de corona produzem luz, cheiro, rádio-interferência, som, etc. Assim, uma alternativa economicamente acessível para realização de inspeções em sistemas elétricos são os detectores de ruídos eletromagnéticos e os detectores de ruídos sonoros. Propõe-se, portanto, um produto que permita a definição clara dos períodos ótimos de lavagem. O produto é caracterizado como um sistema portátil composto de software especialista e hardware. Sistemas Elétricos de Potência Medidas Elétricas, Magnéticas e Eletrônicas; Instrumentação Termopernambuco S/A Fundação Parque Tecnológico da Paraíba Universidade Federal de Campina Grande Edson Guedes da Costa - CGTI 28 de setembro de 2010 Duração: 24 meses

11 Desenvolvimento de sistema de bioreator de microalgas para sequestro de CO2 e produção de óleo para biodiesel integrado a um grupo gerador a gás natural PD /2010 Produzir sistema constituído de bioreator a microalgas para absorção de dióxido de carbono oriundo dos gases efluentes de um grupo gerador a gás natural e produção de biomassa algal potencialmente produtora de óleo para biodiesel As emissões de CO2 de UTEs tendem a aumentar devido ao aumento da demanda da geração termelétrica, com queima de combustíveis fósseis e conseqüente aumento das emissões dos gases que provocam o efeito estufa e a chuva ácida. Uma das formas de mitigação de CO2 é a fotossíntese. Porém, o processo de fotossíntese é bastante lento em plantas terrestre. As microalgas aquáticas foram identificadas como espécies de crescimento rápido capazes de seqüestrar carbono da atmosfera numa taxa bem mais elevada do que as plantas terrestres. Portanto, esta pesquisa objetiva a identificação de microalgas capazes de seqüestrar CO2 e que sejam capazes de utilizar gases emitidos por UTEs como o SOx e o NOx como nutrientes, e que ainda sejam capazes de produzir biodiesel. Os gases de combustão do grupo gerador serão usados como nutrientes para as microalgas, reduzindo as emissões da usina. O projeto visa o desenvolvimento de um sistema integrado de bioreator utilizando microalgas para sequestro de CO2. Microalgas Associação Politécnica de Consultoria Sérgio Peres Ramos da Silva 12 de novembro de 2010 Duração: 33 meses

12 Produção de biossurfactantes de baixo custo para aplicação na remoção de contaminantes ambientais gerados pela indústria de petróleo e derivados. PD /2010 A combinação de um sistema de separação de uma mistura água e derivados de petróleo associada ao tratamento via biossurfactantes, biomoléculas anfipáticas produzidas por microrganismos, podem reduzir os impactos ambientais provocados pelo derramamento de óleos e derivados. A importância do desenvolvimento desta proposta justifica-se face ao contexto econômico em que se encontra Pernambuco, uma vez que os empreendimentos situados em Suape estão associados a instalação de uma refinaria de petróleo. As refinarias são grandes geradoras de poluição, produzindo despejos líquidos, gases nocivos e resíduos sólidos de difícil tratamento e disposição. Um bom exemplo é a poluição da Baía da Guanabara, atualmente em processo de despoluição. Segundo a Fundação Estadual de Engenharia do Meio Ambiente, a Refinaria Duque de Caxias despeja diariamente seis toneladas de resíduos de petróleo nas águas da Baía de Guanabara, além de manter cerca de oitenta mil toneladas de resíduos de tanques e unidades de produção estocados, que podem alcançar o lençol freático da região. Nesse sentido, a aplicação de biossurfactantes representa uma alternativa econômica de redução da poluição provocada por petróleo e derivados. Operações Industriais e Equipamentos para Engenharia Química Tratamento de Águas de Abastecimento e Residuárias Microbiologia Aplicada Termopernambuco S/A Universidade Católica de Pernambuco -UCP Leonie Asfora Sarubbo - CGTI 12 de novembro de 2010 Duração: 24 meses

13 Tratamento de região marinha contaminada por petroderivados utilizando consócios mistos de bactérias, fungos filamentosos e leveduras. PD /2010 Composição de consórcios mistos de fungos filamentosos, leveduras e bactérias, isoladas de ambiente marinho ou de ambientes impactados com petroderivados do Complexo Portuário de Suape, capazes de utilizar os bunker (MF8) e óleo diesel como fonte de carbono e transformá-los em substâncias menos tóxicas. A capacidade dos microrganismos de degradar compostos orgânicos vem sendo utilizada ao em processos de tratamento biológico de efluentes líquidos e de resíduos sólidos. Cada vez mais as bactérias e fungos (filamentosos e leveduras) têm sido descritos com potencial para transformar uma variedade de substâncias xenobióticas, comumente encontradas em resíduos provenientes da indústria do petróleo. Os microrganismos podem utilizar essas substâncias como fonte de carbono e energia para resolução de problemas ambientais. Os fungos constituem uma grande parte da biomassa microbiana no solo, contribuindo para muitos processos de decomposição, sendo os microrganismos mais importantes na biodegradação de hidrocarbonetos presentes em solos, principalmente por serem capazes de interagir fisicamente com o poluente e crescer sob condições ambientais de estresse, como meios com baixos valores de ph, pobres em nutrientes e com baixa atividade de água, enquanto as bactérias consomem os subprodutos. Microbiologia Aplicada Microbiologia Termopernambuco S/A Universidade Federal de Pernambuco UFPE Fundação de Apoio ao Desenvolvimento da Universidade Federal de Pernambuco Norma Buarque de Gusmão 01 de dezembro de 2010 Duração: 24 meses

14 Responsabilidade sócio ambiental da termope no processo de instalação de um lote pioneiro de recifes artificiais no litoral de Pernambuco. PD /2012 Recuperação de habitat através do estabelecimento de uma área com recifes artificiais para reposição de recursos pesqueiros destinada aos pescadores locais como compensação de impacto ambiental na área de influência do Complexo Industrial Portuário de Suape, litoral sul de Pernambuco. Esses substratos artificiais permitirão o estabelecimento de uma comunidade incrustante semelhante a um recife natural, possibilitando no processo sucessório ecológico o recrutamento e povoamento de peixes. Anteriormente, foi desenvolvido um protótipo do recife a ser instalado no Canal de Captação de Água da Termope. Na ocasião, estudos de acompanhamento demonstraram uma boa resposta no processo de ocupação do substrato pelos componentes biológicos que povoaram esses recifes. Numa segunda etapa de pesquisa foram instalados os blocos de recife cabeça de série na região de Suape. Essa etapa incluiu um minucioso estudo de monitoramento sobre a colonização no recife artificial, incluindo estudos de sucessão ecológica da comunidade incrustante e principalmente, o povoamento pela ictiofauna (fauna de peixes). Meio ambiente Centro de Gestão de Tecnologia e Inovação (CGTI) Múcio Luiz Banja Fernandes 27 de fevereiro de 2012 Duração: 28 meses

15 Cabeça de Série de Sistema para Gestão integrada de Recursos e Soluções Energéticas em Sistemas Isolados com Implantação de Biodigestor tipo garrafa. PD /2012 Desenvolver unidades de Biodigestor tipo garrafa em cabeças de série. O principal motivador para elaboração desse projeto que em cabeça de série, resultado de um projeto anterior desenvolvido pela Termope, foi a visibilidade dada pela pousada Zé Maria na ilha Fernando de Noronha que instalou o protótipo e o está usando inicialmente para aquecimento. A preocupação ambiental na Ilha, bem como a consciência das pessoas que ali residem transformaram o protótipo em um cabeça de série, demandando novos investimentos e aplicações em outros locais da ilha. Por outro lado a aplicação local, por motivo de insuficiência de insumos ou viabilidade técnico econômica, fez com que a Termope vislumbrasse expandir a aplicação do produto em outros locais, fora da Ilha.Desta forma o projeto teve sua expansão, partindo para a fase cabeça de série. Meio ambiente Associação Politécnica de Consultoria BeG Pesquisa e Desenvolvimento em Sistemas Elétricos Ltda Centro de Gestão de Tecnologia e Inovação (CGTI) Paulo Henrique Ramalho Pereira Gama 27 de fevereiro de 2012 Duração: 28 meses

16 Lote Pioneiro do Sistema de Monitoramento da Condição de Sistemas Auxiliares de Motores pela Análise da Assinatura Elétrica. PD /2012 Lote pioneiro, com 6 protótipos, para monitoramento da condição de motores elétricos dos sistemas auxiliares de geração para análise e diagnóstico de avarias com fins de manutenção preditiva. No projeto anterior, caracterizado como cabeça de série, foram realizadas melhorias no protótipo desenvolvido no primeiro projeto visando principalmente: (a) expansão dos canais de entrada permitindo a aquisição simultânea dos três sinais de tensão e dos três sinais de corrente, resultando numa análise mais abrangente e robusta; (b) interligação do sistema em rede, permitindo o acesso remoto; e (c) aprimoramento do software no sentido de se permitir a inclusão de novas ferramentas de diagnostico e melhoria das ferramentas desenvolvidas na etapa de Desenvolvimento Experimental. Nessa nova etapa da cadeia de P&D, Foi proposto analisar todos os requisitos necessários a produção em "escala piloto" do cabeça de série desenvolvido em projeto de PED anterior. Na persecução desse objetivo, realizar-se-á a primeira fabricação, em "escala piloto", para ensaios de validação, análise de custos e refino do projeto, com vistas à produção em escala industrial. Sistemas Elétricos de Potência Medidas Elétricas, Magnéticas e Eletrônicas. Centro de Gestão de Tecnologia e Inovação - CGTI Erik Leandro Bonaldi 27 de fevereiro de 2012 Duração: 28 meses