PEDRO HENRIQUE DE OLIVEIRA PEREIRA FERNANDES

Universidade Federal de Uberlândia Faculdade de Engenharia Elétrica Curso de Engenharia Elétrica PEDRO HENRIQUE DE OLIVEIRA PEREIRA FERNANDES UM SIS...
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Universidade Federal de Uberlândia Faculdade de Engenharia Elétrica Curso de Engenharia Elétrica

PEDRO HENRIQUE DE OLIVEIRA PEREIRA FERNANDES

UM SISTEMA DE VISUALIZAÇÃO 3D PARA TREINAMENTO OPERADORES TÉCNICOS EM SUBESTAÇÕES DE ENERGIA ELÉTRICA

Uberlândia 2014

PEDRO HENRIQUE DE OLIVEIRA PEREIRA FERNANDES

UM SISTEMA DE VISUALIZAÇÃO 3D PARA TREINAMENTO OPERADORES TÉCNICOS EM SUBESTAÇÕES DE ENERGIA ELÉTRICA

Trabalho apresentado como requisito parcial de avaliação na disciplina Trabalho de Conclusão de Curso 2 do Curso de Engenharia Elétrica (da Universidade Federal de Uberlândia.

Orientador: Alexandre Cardoso

______________________________________________ Assinatura do Orientador

Uberlândia 2014

Dedico este trabalho aos meus queridos pais, por todo amor, carinho, investimento, dedicação e apoio que dispuseram para que me tornasse o homem que sou e profissional que tornarei.

AGRADECIMENTOS

Aos Profs. Gerson Flávio Mendes de Lima e Alexandre Cardoso pelo incentivo, motivação e confiança depositados em mim para que este trabalho pudesse ser concluído. À aluna, e colega Mariana A. Barcelos pela paciência e apoio durante todo o processo de desenvolvimento e conclusão deste trabalho. Aos meus colegas do curso de graduação, que foram alicerces, companheiros nesta jornada que estou por finalizar. Ao projeto de P&D CEMIG ANEEL GT411 pelo apoio técnico de grande relevância ao desenvolvimento deste projeto.

RESUMO

Este trabalho visa atender às necessidades do setor de energia elétrica, proporcionando uma nova abordagem de controle e operação de dispositivos de potência de subestações elétricas através do uso de técnicas de Realidade Virtual, reduzindo o tempo de manobra dos equipamentos e melhorando a qualidade do serviço de distribuição de energia. Cada subestação de energia controlada é representada por um modelo 3D, que é integrado aos sistemas de supervisão, de aquisição de dados e de controle da empresa. Explorando alguns princípios da Realidade Virtual, como sistema de imersão e navegação, se torna possível o treinamento prático de futuros funcionários. Esta estratégia permite que a empresa economize tempo e dinheiro relacionados à treinamentos de capacitação, uma vez que os aprendizes serão capazes de simular operações rotineiras de subestações de energia a partir de um centro de comando específico. Como resultado, o número de deslocamentos de funcionários para treinamento de campo é reduzida. O sistema desenvolvido faz com que seja possível operar dispositivos de campo mudando seu status de operação (on/off) diretamente dos ambientes virtuais. Desta forma, as mudanças de operação sobre o status do dispositivo, realizadas no centro de operação de serviço, irão alterar, efetivamente, seu real status elétrico em campo. A primeira subestação abaixadora de energia elétrica, responsável pelo abastecimento de energia do complexo fabril da Cargill Agrícola S/A em Uberlândia/MG, fornece 13,8kV de tensão, a partir de uma alimentação de 138kV da CEMIG (Companhia Energética de Minas Gerais), é levado em conta como um estudo de caso. Este trabalho apresenta resultados preliminares da abordagem proposta.

ABSTRACT

This work meets the needs of the electric energy sector by providing a new approach to control and operate power substation devices through the use of Virtual Reality (VR) techniques, reducing the maneuvering time and improving the distribution quality of service. Each controlled power substation is represented by a 3D model, which is integrated with the supervision, data acquisition and control systems of company. By exploring some VR principles, such as system immersion and navigation, practical training for future employees is also achievable. This strategy allows the electric company to save time and money related to training, since the apprentices can simulate power substations operations from a specific site. As a result, the number of employee displacements to field training is reduced. The developed system makes it possible to operate field devices changing their status (on and off) directly from the virtual environments. Thus, operations on the device status, triggered at the utility operation center, will effectively change the real electric status in field. A very first electric power substation, which provides 13,8 kV power supply to the industrial complex od Cargill Agricola S/A in Uberlândia/MG from a power supply of 138 kV from CEMIG (Energy Company of Minas Gerais State), is taken into account as a case study. This paper presents preliminary results of the proposed approach.

LISTA DE ILUSTRAÇÕES

FIGURA 1 - DIAGRAMA UNIFILAR SUBESTAÇÃO 138 KV ............................................................................... 14 FIGURA 2 - PLANTA BAIXA DO PÁTIO DA SUBESTAÇÃO 138 KV .................................................................... 17 FIGURA 3 - CORTES E VISTAS DO PÁTIO DA SUBESTAÇÃO 138 KV ............................................................... 18 FIGURA 4 - DIAGRAMA UNIFILAR SUBESTAÇÃO 138 KV COM MARCAÇÃO DE EQUIPAMENTOS DE CAMPO ......... 21 FIGURA 5 - IMAGEM DE TRANSFORMADOR DE CORRENTE DA LINHA A ......................................................... 23 FIGURA 6 - MODELAGEM GRÁFICA DE TRANSFORMADOR DE CORRENTE DA LINHA A ................................... 24 FIGURA 7 - IMAGEM DOS TRANSFORMADORES DE CORRENTE DA CEMIG ................................................... 25 FIGURA 8 – MODELAGEM GRÁFICA DE UM DOS TRANSFORMADORES DE CORRENTE DA CEMIG .................. 26 FIGURA 9 - MODELAGEM GRÁFICA DE OUTRO TRANSFORMADOR DE CORRENTE DA CEMIG ........................ 27 FIGURA 10 - IMAGEM DE TRANSFORMADOR DE CORRENTE DA LINHA C ...................................................... 28 FIGURA 11 – MODELAGEM GRÁFICA DE TRANSFORMADOR DE CORRENTE DA LINHA C ................................ 29 FIGURA 12 - IMAGEM DE CHAVE SECCIONADORA DAS LINHAS A E B E DE PROTEÇÃO DO DISJUNTOR DE ENTRADA ........................................................................................................................................ 30 FIGURA 13 - MODELAGEM GRÁFICA DE CHAVE SECCIONADORA DAS LINHAS A E B E DE PROTEÇÃO DO DISJUNTOR DE ENTRADA ................................................................................................................. 31 FIGURA 14 - IMAGEM DE CHAVE SECCIONADORA DA LINHAS C ................................................................... 32 FIGURA 15 - MODELAGEM GRÁFICA DE CHAVE SECCIONADORA DA LINHA C................................................ 33 FIGURA 16 - IMAGEM DE DISJUNTOR DAS LINHAS A, B E C E DE ENTRADA ................................................... 34 FIGURA 17 - MODELAGEM GRÁFICA DE DISJUNTOR DAS LINHAS A, B E C E DE ENTRADA ............................. 35 FIGURA 18 - IMAGEM DE TRANSFORMADOR DAS LINHAS A, B E C ............................................................... 36 FIGURA 19 - MODELAGEM GRÁFICA DE TRANSFORMADOR DAS LINHAS A, B E C ......................................... 37 FIGURA 20 - IMAGEM DE ISOLADOR DE PEDESTAL DA LINHA B .................................................................... 38 FIGURA 21 - MODELAGEM GRÁFICA DE ISOLADOR DE PEDESTAL DA LINHA B .............................................. 39 FIGURA 22 - IMAGEM DE CHAVE BYPASS DE ENTRADA ............................................................................... 40 FIGURA 23 - MODELAGEM GRÁFICA DE CHAVE BYPASS DE ENTRADA ......................................................... 41 FIGURA 24 - IMAGEM DE PARA-RAIO DE ENTRADA ...................................................................................... 42 FIGURA 25 - MODELAGEM GRÁFICA DE PARA-RAIO DE ENTRADA ................................................................ 43 FIGURA 26 - IMAGEM DE TRANSFORMADOR DE POTENCIAL DA CEMIG ....................................................... 44 FIGURA 27 - MODELAGEM GRÁFICA DE TRANSFORMADOR DE POTENCIAL DA CEMIG ................................. 45 FIGURA 28 - AMBIENTE VIRTUAL REPRESENTANDO A SUBESTAÇÃO 138 KV DA CARGILL .............................. 46

LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS

RV – Realidade Virtual MG – Minas Gerais 3D – Tridimensional CEMIG – Companhia Elétrica de Minas Gerais

SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................................... 10 2 DESENVOLVIMENTO ....................................................................................................................... 11 2.1 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ................................................................................................................... 11 2.2 METODOLOGIA .................................................................................................................................. 15 2.3 RESULTADOS .................................................................................................................................... 20 2.4 DISCUSSÃO ....................................................................................................................................... 47 3 CONCLUSÕES .................................................................................................................................. 48 4 REFERÊNCIAS .................................................................................................................................. 49

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1 INTRODUÇÃO O termo Realidade Virtual (RV) tem muitas definições, devido à natureza interdisciplinar da área e sua constante evolução. De acordo com [1], pode-se definir Realidade Virtual como uma forma através da qual as pessoas são capazes de visualizar, manipular e interagir com computadores e dados extremamente complexos, nos quais idéias como imersão, interação e envolvimento com o ambiente virtual são considerados básicos e fundamentais. Uma das principais vantagens desta tecnologia é a ampla participação dos sentidos humanos na interação homem-máquina, com impactos de melhor visualização e assimilação de conteúdos (aprendizagem e treinamento). Procedimentos de treinamento utilizando Realidade Virtual podem ser aplicados para diversos fins, dentre eles procedimentos de capacitação para montagem, desmontagem , manutenção e operação de máquinas complexas, ou a realização de atividades de risco ao usuário ou equipamento. Nestes casos, a utilização de Realidade Virtual permite que usuários sejam treinados independentemente de sua localização ou a disponibilidade de equipamentos para o treinamento. Além disso, o ambiente virtual também permite ao usuário explorar novas possibilidades, uma vez que poucos estudos foram desenvolvidos envolvendo a simulação e treinamento relacionado ao controle de Sistemas Elétricos de Potência. O objetivo deste trabalho é pesquisar os esforços para desenvolver soluções computacionais com o uso de técnicas de Realidade Virtual para o controle e operação de sistemas de energia elétrica, em particular, subestações de energia de energia elétrica e seus componentes. O objetivo é projetar e desenvolver o sistema de Realidade Virtual (software e hardware com especificações adequadas, com base em componentes disponíveis no mercado) com o sistema integrado de supervisão e controle da subestação de energia do complexo fabril da Cargill Agrícola S/A, em Uberlândia/MG, que suporte treinamento e visualização de instalações da subestação, com os requisitos de navegação, imersão e sistema de interação com equipamentos de campo.

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2 DESENVOLVIMENTO 2.1 Revisão bibliográfica A transformação de níveis de tensão é fator necessário para que a energia elétrica seja transmitida e utilizada pelos consumidores. As subestações, conforme citado por [2], são 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, sendo assim, portanto, responsáveis por converter a tensão de suprimento para um nível diferente, maior ou menor. Segundo [3], foram estabelecidas tensões nominais padronizadas para o fornecimento de energia elétrica, sendo: - transmissão e subtransmissão: 750; 500; 230; 138; 69; 34,5; 13,8 kV; - distribuição primária em redes públicas: 34,5 kV e 13,8 kV; - distribuição secundária em redes públicas: 380/220 V e 220/127 V, em redes trifásicas; 440/220 V e 254/127 V, em redes monofásicas. Iremos abordar uma subestação abaixadora de 138kV para 13,8kV, devido à utilização de transmissão deste padrão de tensão no complexo fabril da Cargill Agrícola S/A em Uberlândia/MG, objeto de estudo deste trabalho. Durante o processo de contratação de novos funcionários, as companhias de energia devem submeter os ingressos a ambientações e treinamentos, para que se familiarizem com os equipamentos e operações que deverão trabalhar, e grande parte destas etapas são realizadas dentro das subestações. O trânsito e operações nas subestações são questionáveis, quando lidando com operários ainda não treinados, pois a intensidade dos riscos aos quais são expostos é alta. Dentre as consequências, o trabalho em áreas desenergizadas, mas nas proximidades de barramentos energizados de subestações de alta tensão, pode provocar desconforto nos trabalhadores devido às descargas eletrostáticas entre pessoas e objetos metálicos. Além disso, o manuseio de chaves, relés e contatores energizados (atividades constantes em subestações) têm grandes chances de provocar arcos elétricos, devido à facilidade de rompimento da rigidez dielétrica do ar por parte da corrente elétrica, num ambiente com esta faixa de tensão. A Realidade Virtual é bastante utilizada na criação de novos ambientes, fictícios ou aperfeiçoados, de forma a proporcionar grande interatividade entre o software e seu usuário, como exemplo, o desenvolvimento de jogos e apresentação de protótipos inexistentes. Outro

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setor de aplicação desta tecnologia é a criação de ambientes virtuais a partir de plantas já existentes, ou seja, a transformação de um ambiente físico em Realidade Virtual conservando ao máximo suas características essenciais, o que promove uma maior captação de detalhes e propicia melhor apresentação virtual do ambiente. Ao analisarmos a aplicação de Realidade Virtual em dispositivos móveis, veremos que este já é um ramo explorado, como exemplo o museuM [4], programa para dispositivos móveis que possibilita a obtenção de conhecimento sobre os acervos de museus para usuários em movimento. Neste aplicativo, recursos de realidade virtual são utilizados para simular um museu real (ou imaginário), propiciando excursões virtuais interativas e aumentando a motivação para a aprendizagem. Dispositivos móveis poderão ser utilizados no interior dos museus, funcionando como guias virtuais e fornecendo informações importantes sobre as obras. Desta forma, vemos que a aplicabilidade deste recurso é bastante interessante e útil para diversas áreas, como a engenharia. Tomando em conta a grande possibilidade de riscos no trabalho humano dentro de subestações elétricas, a utilização de Realidade Virtual para minimizar a exposição física de novos funcionários às subestações, a partir de criação de ambientes virtuais para treinamento através de dispositivos móveis é uma proposta bastante interessante para estudo e desenvolvimento de projetos. Modelagem tridimensional ou modelação tridimensional (ou 3D) é o processo de desenvolvimento de uma representação matemática de qualquer superfície tridimensional de um objeto (seja inanimado ou vivo), através de software especializado. O produto é chamado de modelo tridimensional. Estamos falando, basicamente, de criação de formas, objetos, personagens, cenários. Para sua elaboração são utilizadas ferramentas computacionais avançadas e direcionadas para este tipo de tarefa. Em meados de 1986, a Cargill inaugurou uma moderna fábrica de processamento de soja em Uberlândia, no Distrito Industrial Guiomar de Freitas Costa. Foram investidos cerca de US$ 20 milhões na construção, tendo como um dos principais desafios incorporar tecnologias inovadoras para os padrões brasileiros da época. Essa quantia, convertida em valores atuais, corresponde a aproximadamente US$80 milhões. A cidade foi escolhida para construção da unidade pelas vantagens logísticas e facilidade de acesso a matéria-prima. A soja processada nesta unidade é proveniente dos estados de Minas Gerais, do sul de Goiás e do Mato Grosso. Essas vantagens competitivas foram importantes para alavancar os negócios da Cargill e atrair novos investimentos, como a construção da fábrica

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de Amidos e Adoçantes, em 1990, e posteriormente a fábrica de ácido cítrico, em 2000. No início de 2010, o complexo recebeu investimentos adicionais da ordem de R$ 112 milhões, que permitiram um aumento de 70% na capacidade de processamento de milho da empresa. A unidade da Cargill em Uberlândia também é exemplar nas práticas de controle ambiental desde o início de suas operações. Foi a primeira fábrica da Cargill a utilizar queima de biomassa para os processos industriais, proveniente de cavaco de madeira plantada e certificada. Em 2010, essa iniciativa foi aprimorada por meio do investimento de R$ 85 milhões na compra de uma caldeira que pode operar também com bagaço de cana, permitindo ao complexo industrial da empresa um suprimento energético de 70% de seu consumo diário. O restante da demanda energética do complexo é suprida por uma subestação de energia própria, que recebe energia a 138kV através de linhas de transmissão da CEMIG, contando com equipamentos de proteção e medição, bem como três transformadores em paralelo, cada um fornecendo energia elétrica na faixa de tensão de 13,8kV para cada uma das fábricas. Abaixo temos o diagrama unifilar que representa a disposição e ligação dos equipamentos presentes na subestação em questão.

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Figura 1 - Diagrama unifilar subestação 138 kV

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O pátio conta com chaves seccionadoras, disjuntores de força, transformadores de corrente, transformadores de potencial, os transformadores de força já mencionados, e cabeamentos de interligação dos mesmos, em um ambiente cercado, aos fundos da sala de armazenamento dos quadros de comando, medição e distribuição desta energia para as fábricas, seguindo padrões comuns de construção de subestações de energia no Brasil. Desta subestação, o objeto de estudo deste trabalho, foram extraído informações para desenvolvimento do ambiente virtual, possibilitando a criação animação para treinamento de novos funcionários e possíveis futuros desenvolvimentos de sistemas de controle de automação dos comandos dos equipamentos a distância.

2.2 Metodologia O desenvolvimento de um ambiente virtual, por ser uma simulação de extensão do contato direto com ambiente real, conta com diversas etapas que devem ser seguidas para quem obtivéssemos um produto final bastante próximo da realidade. Num primeiro momento, é necessária a criação dos objetos 3D e, para tal, contamos com as técnicas de modelagem gráfica de objetos. Finalizadas todas as peças que serão utilizadas, nos dirigimos para a etapa de criação do ambiente virtual em si, denominado cena de apresentação. Uma vez que obtemos a cena concretizada, todos os objetos são inseridos e, enfim, elaboradas técnicas de visualização e movimentação dentro da mesma, o que podemos denominar como Ambiente Virtual, concretizando a utilização do conceito de Realidade Virtual. Diante todas as etapas acima citadas, necessitamos de softwares que possibilitem a obtenção de dados precisos dos equipamentos contidos na cena, bem como criação dos próprios objetos 3D, o ambiente virtual em si e as atribuições que nele sele se tornaram possíveis. Para obtenção dos dados precisos da subestação, foram necessárias fotos específicas de todos os ângulos de todos os equipamentos envolvidos, bem como projetos em formato DWG, de forma que fosse possível extrair maior quantidade de detalhes, com grande precisão, e fossem criadas as versões tridimensionais dos mesmos. Nesta etapa utilizaremos o software AutoCAD, software da Autodesk que possibilita visualização e alterações nos projetos detalhados da subestação, estes adquiridos em contato com a empresa detentora da subestação.

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Podemos ver, nas Figura 2 e 3, projeto de planta baixa da subestação e vistas laterais, utilizados na obtenção de medidas precisas para o desenvolvimento dos objetos tridimensionais que representam os equipamentos presentes na subestação.

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Figura 2 - Planta baixa do pátio da subestação 138 kV

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Figura 3 - Cortes e vistas do pátio da subestação 138 kV

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Os modelos tridimensionais foram desenvolvidos com auxílio do 3DS Max, software também da Autodesk que possibilita a criação de objetos tridimensionais com características bastante próximas da realidade. São necessários alguns tutoriais e treinamentos para aperfeiçoamento de utilização de muitas das ferramentas que possui mas, em síntese, o 3DS Max é um software didático e de fácil acesso, capaz de promover resultados bastante próximos da realidade. A criação da cena de apresentação, inserção dos objetos e desenvolvimento das técnicas de movimentação e visualização do Ambiente Virtual foram possíveis com a utilização do software Unity. Este software, bastante utilizado no desenvolvimento de games na atualidade, também possui uma interatividade bastante simples, permitindo ao usuário desenvolver cenas e promover uma interatividade com o ambiente virtual com certa facilidade. Foram necessárias várias visitas técnicas à subestação de energia para que fossem obtidas as imagens necessárias que possibilitassem o desenvolvimento dos objetos tridimensionais que representassem, fielmente, todos os equipamentos contidos no pátio da subestação. A obtenção dos projetos e plantas baixas da subestação foram possíveis a partir de contatos diretos com supervisores de manutenção das plantas do complexo fabril da Cargill no qual a subestação se encontra. A utilização dos softwares AutoCAD, 3DS Max e Unity se tornaram possíveis possível através de licenças adquiridas pelo Laboratório de Computação Gráfica da Universidade Federal de Uberlândia, local onde foram desenvolvidas grande parte das etapas do trabalho. Grande parcela da carga horária dedica ao desenvolvimento do trabalho se resume no tempo gasto na obtenção dos itens acima citados e mão-de-obra para desenvolvimento das peças tridimensionais, visto que modelagem gráfica se resume em trabalho dedicado e focado, utilizando os softwares citados, para que todos os objetos concretizem uma representação bastante próxima dos equipamentos reais presentes na subestação. O restante do tempo desprendido no desenvolvimento da cena, foi utilizado para inserção dos objetos e desenvolvimento de visualizações e movimentação interna que permitam ao usuário do software se assemelhar à movimentação no ambiente real. Uma vez desenvolvido o software, este poderá ser utilizado como simulações de visitas técnicas, através de aproximações dos objetos, rotações da cena criada, aproximando o cliente da realidade. Este software possibilitará a abertura de novas portas para o desenvolvimento de sistemas de automação dos equipamentos à distância, uma segunda etapa que diminuirá ainda mais o contato de funcionários com os equipamentos de campo. Esta última utilização do

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ambiente virtual, apesar de bastante interessante e abrangente, não é tópico abordado neste trabalho.

2.3 Resultados Ao longo do desenvolvimento do projeto, várias etapas foram seguidas para que obtivéssemos um ambiente que se aproxime o bastante da realidade, atendendo à expectativa de criação de um ambiente virtual de uma subestação de energia. A subestação conta com a presença de diversos equipamentos de campo, como mencionado anteriormente, o que nos exigiu o desenvolvimento de diversas peças para serem inseridas na cena em questão. Abaixo temos novamente uma imagem do diagrama unifiliar, no qual estão marcados os diferentes equipamentos que foram modelados.

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Figura 4 - Diagrama unifilar subestação 138 kV com marcação de equipamentos de campo

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O arranjo da subestação conta com um disjuntor de entrada, antecedido e procedido por chaves seccionadoras, representados por 1, 2 e 3 conforme aparecem dispostos no diagrama e, em paralelo a este conjunto, temos uma chave seccionadora by-pass, representada por 4. Esta última permite que o conjunto disjuntor e chaves sejam retirados do sistema, caso seja necessária sua manutenção ou substituição. Seguindo o fluxo de corrente nas linhas, em seguida temos um conjunto de transformadores de corrente e transformadores de potencial, representados por 5 e 6, respectivamente. Estes são responsáveis por fornecer medições da CEMIG sobre os níveis de tensões e corrente da energia elétrica que é fornecida por esta à Cargill. Logo em seguida, temos a divisão da carga em três linhas a serem transformadas para as três fábricas do complexo fabril. A linha A representa o fornecimento de energia para a fábrica de processamento de milho, e conta com um conjunto de transformadores de corrente, chave seccionadora, disjuntor e transformador, representados por 7, 8, 9 e 10, respectivamente. As fábricas de processamento de milho e ácido cítrico contam com um arranjo de transformadores em paralelo para fornecimento de energia, o que garante a energia para ambas as fábricas caso um transformador pare de funcionar. Além disso, a caldeira que fornece parte da energia consumida por estas fábricas, citada anteriormente, é conectada neste barramento de fornecimento de energia para ambas as fábricas, aprimorando ainda mais a confiabilidade de fornecimento de energia. A linha B, de fornecimento de energia para a fábrica de processamento de ácido cítrico, conta com um conjunto de isoladores de pedestal, chave seccionadora, disjuntor e transformador, representados por 11, 12, 13 e 14, respectivamente. Já a linha C, assim como a linha A, conta com um conjunto de transformadores de corrente, chave seccionadora, disjuntor e transformador, representados por 15, 16, 17 e 18, respectivamente. Esta linha é responsável pelo fornecimento de energia para a fábrica de processamento de soja. A subestação também conta com um conjunto de para-raios, citados como 19, localizados no setor mais distante do pátio, próximos ao disjuntor de entrada. Mostraremos em seguida, nas figuras 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27 e 28, fotos dos equipamentos reais presentes na subestação e suas representações tridimensionais desenvolvidas com o 3DS Max.

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Figura 5 - Imagem de Transformador de Corrente da Linha A

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Figura 6 - Modelagem gráfica de Transformador de Corrente da Linha A

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Figura 7 - Imagem dos Transformadores de Corrente da CEMIG

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Figura 8 – Modelagem Gráfica de um dos Transformadores de Corrente da CEMIG

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Figura 9 - Modelagem Gráfica de outro Transformador de Corrente da CEMIG

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Figura 10 - Imagem de Transformador de Corrente da Linha C

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Figura 11 – Modelagem Gráfica de Transformador de Corrente da Linha C

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Figura 12 - Imagem de Chave Seccionadora das Linhas A e B e de proteção do Disjuntor de entrada

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Figura 13 - Modelagem gráfica de Chave Seccionadora das Linhas A e B e de proteção do Disjuntor de entrada

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Figura 14 - Imagem de Chave Seccionadora da Linhas C

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Figura 15 - Modelagem gráfica de Chave Seccionadora da Linha C

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Figura 16 - Imagem de Disjuntor das Linhas A, B e C e de entrada

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Figura 17 - Modelagem Gráfica de Disjuntor das Linhas A, B e C e de entrada

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Figura 18 - Imagem de Transformador das Linhas A, B e C

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Figura 19 - Modelagem Gráfica de Transformador das Linhas A, B e C

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Figura 20 - Imagem de Isolador de Pedestal da Linha B

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Figura 21 - Modelagem Gráfica de Isolador de Pedestal da Linha B

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Figura 22 - Imagem de Chave ByPass de entrada

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Figura 23 - Modelagem Gráfica de Chave ByPass de entrada

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Figura 24 - Imagem de Para-raio de entrada

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Figura 25 - Modelagem Gráfica de Para-raio de entrada

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Figura 26 - Imagem de Transformador de Potencial da CEMIG

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Figura 27 - Modelagem Gráfica de Transformador de Potencial da CEMIG

Em seguida, houve a necessidade de criação do piso, como mais um objeto com textura que se assemelhe a realidade, para que os objetos sejam posicionados. Após a inserção dos objetos no piso, foi necessária a conexão dos componentes através de ligação de cabos, e simulação de iluminação solar, para que seja possível sombreamento das peças durante sua visualização, finalizando o desenvolvimento do ambiente virtual, que é mostrado a seguir.

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Figura 28 - Ambiente Virtual representando a subestação 138 kV da Cargill

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Através da interatividade do Unity, é possível que o usuário tenha acesso a diversas visões, de diversos ângulos, aproximações e rotações, de forma que apresentações de treinamentos sejam possíveis e bastante próximas da realidade.

2.4 Discussão Como abordado anteriormente, o desenvolvimento de um Ambiente Virtual abre portas para diversas aplicações. A primeira, e mais simples delas, seria a utilização do software como visualizador de uma versão aproximada da realidade, sendo a técnica abordada neste trabalho. A facilidade de se poder analisar um ambiente de diversas perspectivas, distâncias e rotações, no conforto de uma sala climatizada, minimizando grande parte do contato com o ambiente real, é a principal aplicabilidade deste trabalho. Outras abordagens, como o desenvolvimento de um sistema automatizado através de controles comandados por este software de comando associados ao Ambiente Virtual, são realidades não distantes, sem possíveis, mas não abordadas neste trabalho.

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3 CONCLUSÕES Acreditamos que a aplicabilidade do trabalho para a Cargill Agrícola S/A é bastante favorável, visto que muitas das plantas possuem subestações semelhantes e constantes manutenções e manobras são realizadas, necessitando de profissionais experientes que possuam qualificação adequada para desenvolvimento de tais tarefas. O interesse final é diminuir o contato destes profissionais com o ambiente real de campo e acreditamos que o trabalho facilita nesta questão quando é facilmente aplicável a softwares de treinamento de novos funcionários e qualificação de funcionários já contratados. Por uma visão mais ampla, tivemos um posicionamento bastante positivo durante o desenvolvimento deste trabalho, visto que o entendimento do campo a ser explorado vem crescendo a cada dia, devido a assídua dedicação às pesquisas sobre o tema em questão. Com a existência de outros exemplos de aplicações semelhantes da Realidade Virtual, a credibilidade do projeto aumentou em grande escala, promovendo o aumento, também, do otimismo perante sua conclusão satisfatória. Sabemos que este é apenas um projeto piloto, sendo facilmente adaptável para outras diversas aplicações, mas temos o intuito de desenvolver a idéia de que a utilização de Ambientes Virtuais para aumentar a segurança de profissionais perante riscos elétricos e acreditamos que o projeto sustenta, de maneira concisa, este posicionamento.

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4 REFERÊNCIAS [1] Claudio Kirner; Robson Siscoutto. (Org. ). Realidade Virtual e Aumentada: Conceitos, Projeto e Aplicações. Porto Alegre: SBC, 2007, v. p. 192-222. [2] Duailibe, Paulo. “Apostila Subestações.” Subestações: Tipos, Equipamentos e Proteção. Novembro de 1999. http://www.uff.br/lev/downloads/apostilas/SE.pdf (acesso em 10 de Abril de 2013). [3] ANEEL. “Nota Técnica n° 0075/2011-SRD/ANEEL.” O art. 1º do Decreto no 97.280, de 16 de dezembro

de

1988.

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Dezembro

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2011.

http://www.aneel.gov.br/aplicacoes/consulta_publica/documentos/Nota%20T%C3%A9cnica_007 5_DANIEL_SRD.pdf (acesso em 10 de Abril de 2013). [4] Marçal, Edgar, Raniery Santos, Creto Vidal, Rossana Andrade, e Riverson Rios. “Universidade Federal do Ceará.” museuM: Uma Aplicação de m-Learning com. s.d. http://www.lia.ufc.br/~great/artigos/museuM.pdf (acesso em 10 de Abril de 2013). [5] Lima, Gerson Flavio Mendes, Edgard Lamounier, Alexandre Cardoso, e Paulo P. M. Prado. “VRCEMIG: a Virtual Reality System for.” Virtual Reality (IEEE) Abstract Digest (March 2013): p. 27.