Degree of operational reliability of instrument transformers for electric power systems

Instrument transformers (ITs) such as current transformers (CTs), potential transformers (PTs) and capacitive potential transformers (CPTs) are fundamental equipment in systems involving protection, command, control, supervision and measurement related to the Electric Power System – EPS. The purpose of evaluating the reliability of substation equipment, in particular CTs and PTs, and the impact caused to the Transmission Functions (TFs) to which these equipments belong, is for better management of maintenance schedules, aiming at minimizing scheduled shutdowns, elimination or reduction of untimely disconnections and operational restrictions for the Transmission System of Pará. The choice of the ITs for this dissertation was due to the occurrence of explosions in CTs between the years 2015 to 2016, and some cases of divergences in measurements related to PTs, being that these equipments are installed in the substations belonging to Eletrobrás Eletronorte. The objective is to propose a methodology for IT control based on statistical methods that consider for both equipment (CTs and PTs): maintenance history, installation sites, different families, operating time, systemic occurrences and useful life, to estimate the degree of operational reliability of these equipments based on standard deviation, to be applied in the substations of the Regional Operation of Pará. Aiming at the reliability of complementary diagnoses and support to maintenance planning, in order to reduce the negative financial impact caused by the application of unplanned Variable Parcels (VPs) and/or operational restrictions. Assisting in managerial decisions regarding the prediction of possible substitutions of CTs and PTs that may fail, allowing the guarantee of continuity of the electric power transmission services of Pará applying the concepts of Electric Power Quality, focusing on the quality of services.Os transformadores de instrumentos (TIs) tais como: transformadores de corrente (TCs), transformadores de potencial (TPs) e os transformadores de potencial capacitivo (TPCs) constituem equipamentos fundamentais nos sistemas que envolvem proteção, comando, controle, supervisão e medição relacionados ao Sistema Elétrico de Potência - SEP. A finalidade de avaliar a confiabilidade de equipamentos de subestações, em especial TCs e TPs, e do impacto causado às Funções de Transmissão (FT) a que estes equipamentos pertencem, é para melhor gerenciamento das programações de manutenções, visando a minimização dos desligamentos programados, a eliminação ou redução dos desligamentos intempestivos e restrições operativas para o Sistema de Transmissão do Pará - PA. A escolha dos TIs para esta dissertação, deveu-se às ocorrências de explosões em TCs entre os anos de 2015 a 2016, e alguns casos de divergências em medições relacionadas a TPs, sendo que estes equipamentos se encontram instalados nas subestações pertencentes a Eletrobrás Eletronorte-PA. O objetivo é propor uma metodologia para controle de TIs baseado em métodos estatísticos que considerem para ambos equipamentos (TCs e TPs): o histórico de manutenção, locais de instalação, as diversas famílias, tempo de operação, ocorrências sistêmicas e tempo de vida útil, para estimar grau de confiabilidade operacional destes equipamentos com base em desvio padrão, a ser aplicado nas subestações da Regional de Operação do Pará. Visando a confiabilidade de diagnósticos complementares e apoio ao planejamento da manutenção, com o intuito de reduzir o impacto financeiro negativo causado por aplicação de Parcelas Variáveis (PVs) intempestivas e/ou restrições operativas. Auxiliando em decisões gerenciais quanto a previsão de possíveis substituições de TCs e TPs que possam vir a falhar, permitindo a garantia de continuidade dos serviços de transmissão de energia elétrica do Pará aplicando os conceitos de Qualidade de Energia Elétrica, com foco na qualidade de serviços