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m�n o n p q n r s t u=n p v – Medição, Tarifa Amarela,

Comunicação Remota.

w�v r x y�z – A Elektro implantou em escala piloto no

município de Atibaia, um sistema de “Power LineCarrier” para medição remota. Este sistema funcionaatravés de um transmissor instalado no medidor docliente de baixa tensão, que envia sinais a umaSubestação de 13,8/138kV via rede elétrica. NaSubestação a informação segue por fibra ótica até o“Hub” do Satélite da Subestação local. Próximo a Sededa ELEKTRO o sinal é captado por uma antenaparabólica e entra no “backbonder” da empresa através darede TCP/IP, sendo transmitido aos computadorescorporativos. O sistema está sendo testado em 1.000clientes na região de Atibaia. Este trabalho apresenta umaabordagem da tecnologia implementada, dos custosunitários de implementação e da possibilidade deredução dos custos operacionais de leitura, corte,religação, perdas comerciais e a aplicação de tarifadiferenciada

{ | } ~����������������A área de concessão da ELEKTRO apresenta-sedistribuída pelo Estado de São Paulo e Mato Grosso doSul, atingindo regiões urbanas pouco povoadas e áreasrurais de difícil acesso. Para tentar solucionar esteproblema, a ELEKTRO desenvolveu, em escala piloto,um projeto de medição remota em clientes de baixatensão, utilizando a rede elétrica como meio físico detransmissão de dados. O sistema escolhido foi o PLC –“Power Line Carrier”, que possibilitou o acesso remotoaos medidores do clientes, de forma bidirecional, atravésde um comando via teclado/rotina programada doscomputadores corporativos da Sede da ELEKTRO emCampinas.

� | ���'�'~���������} �Para viabilizar a implantação do sistema de medição deconsumidores de baixa tensão, via subestação e redes dedistribuição de energia, a ELEKTRO pesquisou nomercado diversas tecnologias, analisando os aspectosgerenciais e técnicos. Nos gerenciais foram considerados

aspectos como custo x benefício, risco, impacto,viabilidade e prazo. Nos técnicos, aspectos comofuncionalidade, facilidade de uso, mantenabilidade,segurança, confiabilidade, flexibilidade, modularidade, etolerância a falhas d

O resultado apontou para a utilização detecnologia de TWACS – “Two Way AutomaticCommunication System” integrado aos sistemas de fibraótica e de satélite geo-estacionário.

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Figura 01 – Arquitetura de Comunicação do Sistema± ² ³ ² ´�v µ ¶ µ z q v r�µ vQ·�n ¶ ¸=n�¹ v º r » z

O sistema constitui-se de medidores eletromecânicosmonofásicos, bifásicos e trifásicos com acoplamentoótico a um transponder (equipamento eletrônico emissorde sinal) que está incorporado na relojoaria do medidor.O sinal emitido pelo transponder percorre o ramal deserviço, o barramento do transformador secundário, otransformador de distribuição (sem necessidade deacoplamento) e segue pela rede primária (13,8kV) até aSubestação Local via “Power Line Carrier”. O sistemade transmissão da informação é do tipo bidirecional, quegarante o êxito da realização da operação (retorno desinal informando a operação realizada).

Em algumas caixas de medição foram instaladosmódulos de corte e religamento remotos, também comtransmissão de informações bidirecionais.

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Figura 02 – Medidor Eletromecânico Trifásico, comTransponder incorporado

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Na subestação o sinal emitido pelo transponder é captadopor um transformador de acoplamento conectado aobarramento primário da S/E (13,8kV). Seus dados são osseguintes:

Tensão : Alta Tensão 13.800V/ Baixa Tensão 480V –fase-fase e 277V fase neutro;

Refrigeração a Óleo

Ligação Y y

O acoplamento do MTU ao barramento da subestação éfeito através de uma chave seccionadora fusível de 15K.

Figura 03 – Tranformador de Acoplamento – AT/BT –S/E de Atibaia

Anexado ao transformador de acoplamento (MTU) temosa unidade de modulação de saída (OMU), que transformaos sinais recebidos do medidor para a unidade de controle(CRU), em sinais próprios para a rede de distribuição.

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Figura 04 – Unidade de Controle (CRU) – Instaladodentro da Sala de Comando da S/E de Atibaia

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O meio físico escolhido para a transferência deinformações entre a OMU (junto ao transformador deacoplamento e próximo ao barramento de saída da S/E) ea CRU (na sala de comando) foi a fibra ótica. Estasolução foi adotada em virtude do campo eletromagnéticopresente na Subestação. O sistema de fibra ótica garantiu,por meio de isolamento ótico, a presença de qualquerinterferência magnética.

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A CRU é responsável também por transformar asinformações da rede elétrica em sinais para a placaTCP/IP. Adotou-se o sistema de envio de dados viasatélite, através de antena externa a sala de comando deAtibaia. As informações recebidas pelo satélite geo-estacionário são enviadas para outra antena de satélitelocalizada no município de Cotia. De lá, segue para asede da ELEKTRO em Campinas via fibra ótica.

Figura 05 – Antena do Satélite localizada na S/E deAtibaia

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O servidor que mantém todo o banco de dados do sistemaestá localizado na sede da ELEKTRO em Campinas.Após receber os dados do satéleite via rede TCP/IP, oservidor armazena todas as informações no “Data Center”da ELEKTRO.

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Pela rede local, os usuários que dispõem do software decontrole, podem acessar o servidor do sistema e solicitaras informações que desejarem do banco de dados.Atualmente existem dois pólos de usuários, umlocalizado na sede da ELEKTRO em Campinas e outrolocalizado na regional da ELEKTRO em Atibaia. Osoftware chama-se TNS e possibilita a leitura, o corte e oreligação remotos de forma instantânea

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O município de Atibaia foi escolhido por ter apenas umasubestação como fonte de alimentação, minimizando osinvestimentos na aquisição de transformadores deacoplamento. Dentro da Subestação existem doistransformadores de força – 138KV/13,8KV, com abarramento de alimentação entre eles em aberto. Osistema foi instalado no transformador de força que operacom o maior número de clientes ligados, visando umaexpansão futura no circuito de média tensão (13,8KV).Esta tecnologia está ainda em desenvolvimento e nãoexiste possibilidade da sua conexão no lado do circuito dealta tensão (138KV).

Do total de clientes do município (10.000), foramescolhidos 1.000 clientes de baixa tensão (residenciais,comerciais, industriais e rurais) para participarem doprojeto.

� | ��~ ���} � �R���R���� �����Q��~���� ����� } � �����R�Todos os clientes estão sendo monitorados “on line” e aleitura de consumo tem sido registrada de 15 em 15minutos. Foi desenvolvido um software para acessar osdados do servidor e elaborar a curva de carga de cadacliente. Está sendo implementado no sistema defaturamento da ELEKTRO a tarifação binômia ( ponta efora-de-ponta), que será testada nestes clientes.

A requisição de leitura instantânea tem tido resposta, apósteclado o comando, em cerca de 15 segundos.

Foram instalados 10 módulos de corte remoto junto aosclientes mais inadimplentes da localidade e odesempenho está sendo testado.

Os medidores de energia tem condição de armazenar asinformações de leituras por até 32 dias, caso sejanecessário alterar a configuração de alimentação detensão entre o TR-01 e o TR-02, por contingência.

Estes medidores de energia podem ser removidos einstalados em qualquer um dos consumidores do TR-02da mesma categoria.

O sistema está sendo testado para atingir uma distâncialinear de 30KM, porém a limitação é cerca de 120KM.

Cada transformador de acoplamento suporta no máximo30.000 clientes, apenas com a leitura mensal e arequisição de leitura instantânea.

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O custo unitário do sistema está em aproximadamenteR$600,00 por cliente. Cada medidor com transponderpode chegar a um valor de aproximadamente R$200,00 seadquirido em escala. Um módulo de corte está na faixa deR$100,00. Uma leitura realizada pela concessionária estáentre R$0,10 a R$0,20 e um deslocamento urbano porvolta de R$30,00 na área urbana e R$50,00 na área rural.

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O fato de se agregar a tecnologia de “Power LineCarrier”, fibra ótica e satélite é um dos fatores de sucessodo projeto. A leitura, o corte e a religação remota temapresentado resultados muito bons tanto do ponto de vistatécnico quanto comercial.

Acredita-se que este tipo de tecnologia deve ser testadopelas concessionárias de energia elétrica, afim de seestudar formas de redução dos seus custos internos decorte, religação, da leitura do consumo de energia, dodeslocamento do consumo na ponta, e da melhoria doatendimento de ocorrências.

Os serviços de leitura, corte e religação ainda estão muitobaixos, se comparados com o custo da tecnologiaadquirida. Sua utilização se torna mais viável pararegiões de difícil acesso, com problemas de fornecimentoou em áreas rurais distantes.

Outra opção para a viabilidade da tecnologia, poderia sera incorporação de leitura do “status” de equipamentos deproteção, agilizando a operação do sistema elétrico ediminuição do lucro cessante, ou o pagamento deindenizações a clientes e de multas do Orgão Reguladorpor elevado DEC, FEC e TMA.

� | �����*������~��'} �����'} �'��} ����� ��*} �����[1] NANSEN, “TWACS – Treinamento sobre SCE”,

Apostila Interna. Belo Horizonte. 2002.

[2] DCSI, “Substation Communications Equipment –Training Manual”, Apostila Interna. 1994.