Estudos sobre aplicações de Inteligência Artificial em disjuntores de média e alta tensão
Palavras-chave:
Disjuntor de média e alta tensão, Inteligência Artificial, Manutenção, Processamento de sinais, Técnicas preditivas.Resumo
A Inteligência Artificial (IA) tem desempenhado importante aplicação ao contribuir em diversas aplicações de engenharias, incluindo-se a manutenção preventiva e a detecção de falhas em equipamentos elétricos de alta tensão. Dentre eles, destacam-se os disjuntores de média e de alta tensão, os quais são componentes estratégicos, utilizados não apenas em manobras, mas na proteção contra sobrecorrentes e curtos-circuitos nos sistemas elétricos de potência. As falhas desses equipamentos podem levar a interrupções significativas no fornecimento de energia, causando, por vezes, grandes prejuízos econômicos e sociais, bem como riscos à segurança das instalações. Nesse sentido, o objetivo deste trabalho é apresentar diferentes estudos científicos sobre IA aplicada a disjuntores de média e alta tensão, visando as análises e as comparações entre eles. A justificativa desses estudos é evidenciada pela necessidade de se identificar precocemente as falhas, mecânicas e elétricas, minimizando tempos de inatividade não planejados e custos associados à manutenção corretiva desses equipamentos. A metodologia adotada é baseada em estudos científicos disponíveis com seleção e análise de casos sobre a aplicação de IA em diagnóstico de falhas incipientes de disjuntores de média e alta tensão. Os resultados evidenciam a eficiência da integração de algoritmos de IA. Eles apresentam diferentes métodos, como técnicas de processamento de sinais, por exemplo: Transformada Wavelet e Entropia de Energia de Decomposição em Modo Empírico Melhorado; Aprendizado de Máquina, a saber: Principal Component Analysis (PCA), K-means, Floresta Aleatória e Support Vector Machine (SVM); e Aprendizado Profundo, como: Rede AlexNet e Autoencoder, para extrair características relevantes dos sinais de vibração e tensão desses equipamentos. Logo, este trabalho destaca a importância da aplicação de Inteligência Artificial visando as inovações na área de Engenharia de Manutenção. Diante dos desafios e das perspectivas na área, propõem-se complementações com estudos que utilizem métodos que lidem bem com poucos dados e possam ser utilizados para monitoramento mais constante do estado de operação dos disjuntores de média e alta tensão. Além disso, essas ferramentas devem ser capazes de identificar quando o equipamento possou por intervenção e se o estado dele melhorou, bem como apresentar previsões de falhas em função do seu histórico, uma vez que a aplicação de técnicas de IA mostra-se promissora na detecção precoce de falhas, na manutenção preventiva e na melhoria da eficiência operacional desses importantes equipamentos para o sistema elétrico de potência.
