Entrevista: Leandro Ramos de Araujo comenta sobre Proteção de Sistemas Elétricos de Potência e formação em engenharia

 

Leandro Ramos de Araujo é Professor do Departamento de Energia Elétrica da Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF) desde Setembro de 2009. Tem graduação (1997) e mestrado (2000) em Engenharia Elétrica pela UFJF, e doutorado em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ / COPPE) (2005). Atualmente, é docente do magistério superior da Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF). É Vice-coordenador do Curso de Engenharia Elétrica-Sistemas de Potência. Bolsista de produtividade do CNPq, suas linhas de pesquisa envolvem: planejamento de sistemas modernos de distribuição, proteção de sistemas elétricos, sistemas elétricos industriais, smart grids, fluxo de potência, confiabilidade, sistemas de inteligência artificial, técnicas de otimização linear, não linear e inteira. Prestou serviços para o CEPEL por 5 anos (2000-2004) e trabalhou na Petrobras como Engenheiro de Equipamentos de 2005 a 2009.

 

 

 

 

 

Parte l: Proteção de Sistemas Elétricos de Potência

 

1. De forma geral, o que é Proteção de Sistemas Elétricos de Potência?

Em todos os sistemas elétricos, tanto de distribuição de energia elétrica quanto de transmissão, vão ocorrer defeitos, pois, é impossível deixar um sistema elétrico à prova de defeitos. Além disto, para aumentar a confiabilidade deve ser feito grandes investimentos e na maioria dos casos não é justificável. Sendo assim, na maioria das vezes, é mais vantajoso lidar com os defeitos do que tentar deixar os sistemas elétricos praticamente imunes a eles.

Utilizando os sistemas de distribuição para exemplificar a base da proteção, defeitos do tipo abertura de cabos podem gerar sub ou sobretensão, além de desbalanço de tensão; defeitos de contato ( curto circuito) pode resultar na circulação de correntes de grande ampacidade que podem danificar equipamentos; defeitos de contato com resistência de arco pode circular correntes de baixa intensidade, insuficiente para sensibilizar os equipamentos de proteção, mas parte energizada pode ser um ponto de grande perigo para as pessoas. Dessa forma, a proteção visa a implantação de uma “inteligência” no sistema elétrico para que, quando uma condição anormal for detectada, ela seja processada por equipamentos, chamados relés ou IEDs (dispositivo eletrônico inteligente), que ficam constantemente monitorando o sistema. Comumente as pessoas dizem que tal equipamento é como um cão de guarda, pois olha o sistema de forma silenciosa e quando nota algo errado ele dá um sinal.

2. Quanto a especificidade, a filosofia de proteção é única para todos os segmentos do sistema?

A filosofia de proteção não é a mesma para todos os segmentos (geração, transmissão, distribuição ou uso). Por exemplo, uma linha de transmissão tem uma grande capacidade de transmissão de potência de centenas a milhares de megawatts, já um alimentador de distribuição tem capacidade de poucos megawatts, além do sistema ser muito pulverizado quando comparado com a transmissão. Então, usar na distribuição as mesmas técnicas ou filosofias de proteção utilizadas na transmissão não é interessante atualmente, por exemplo, o monitoramento ponto a ponto ou o uso da função diferencial em todo sistema de distribuição seria muito caro de ser implementado devido à grande quantidade de alimentadores e equipamentos. Diante disso, faz-se uma proteção mais básica do que a utilizada em sistema de transmissão.

Outro caso é que não podemos considerar a proteção como um resultado único para cada sistema analisado, pois para o mesmo sistema existem pessoas que tem opiniões e sentimentos distintos quanto ao tipo de filosofia de proteção que deve ser utilizada. Algumas pessoas podem pensar em fazer um sistema de proteção visando continuidade operacional podendo aumentar o tempo de coordenação da proteção para, quando houver uma falha, conseguir isolar somente a área de falha sem perda de seletividade. Em contrapartida, existe a questão da segurança pessoal, que é um ponto muito importante, pois, se houver uma falha, ela pode ser proveniente de um contato do operador com uma parte viva do sistema elétrico, neste caso o tempo de atuação da proteção é extremamente importante para avaliar os danos sofridos pela pessoa, ou seja, quanto mais rápido a proteção atuar, melhor para pessoa. Para conseguir uma proteção rápida, em alguns casos, é necessário reduzir os tempos de coordenação e pode-se perder seletividade. Ou seja, muita vezes os ajustes depende da experiência e filosofia adotada pelo engenheiro de proteção.

Por isso, diversos engenheiros falam que proteção é muito mais que ciência é uma arte, porque ao mesmo tempo que se tem uma série de critérios para seguir, deve-se fazer equilibrando de várias parcelas como a segurança pessoal, continuidade operacional, segurança de equipamentos, custo, velocidade da proteção, entre outros. Diante disso, é comum ver dentro de uma mesma empresa pessoas e até entre pessoas que dividem uma mesma mesa e terem ideias e projetos consideravelmente diferentes para um mesmo sistema.

3. Qual o nível de desenvolvimento atual da proteção e as expectativas para o futuro?

Há pelo menos até 5 ou 6 anos atrás, grande parte da proteção era basicamente composta por proteções locais que usavam somente equipamentos locais, por exemplo em um determinado ponto amostrava corrente, tensão, processava a informação em um relé e, então atuava um disjuntor ou um sinalizador qualquer. Em alguns lugares mais específicos, como um transformador, mediam-se as correntes e tensões em ambas as pontas do equipamento e fazia a proteção diferencial. Todavia, nesses dois casos, tínhamos uma proteção local, pois só os relés e equipamentos locais que atuavam. Em linhas de transmissão era um pouco diferente. Em alguns lugares era possível fazer uma proteção ponto a ponto (diferencial), mas o problema é que um terminal está a 100-500 km do outro, então teria que mandar sinais de um equipamento para o outro, usualmente era e ainda é utilizada a fibra ótica. Assim, em muitos casos, as proteções eram locais com um backup através de intervalos de tempo.
Com o avanço das redes de computadores, usando novos protocolos e equipamentos de comunicação, vislumbrou-se a proteção no ambiente de rede. A IEC (International Electrotechnical Commission) lançou a IEC 61850 que dá as diretrizes para fazer a proteção usando o ambiente de rede, o que é algo interessante e que vem crescendo bastante. Então, atualmente, nota-se uma grande tendência em projetar sistemas de proteção automatizada visando trabalhar em conjunto. Acontece que ainda há muita coisa a ser feita e pesquisada. Além disto, existe uma briga de gerações de engenheiro de proteção. Resumindo, os engenheiros mais antigos veem a proteção funcionando e perguntam: porque mexer? Eficiência? Tudo bem, a proteção vai ser mais eficiente, mas é a confiabilidade disso? Não se sabe até quando vai funcionar, questões de temperatura, de tecnologia, etc. Então há essa briga entre o que está funcionando bem até hoje e o que pode funcionar melhor. Muitas vezes, essa parte do “funcionar melhor” acaba saindo um pouco da área da engenharia elétrica – Sistemas de Potência, pois antes era necessário saber sobre o equipamento protegido, curto circuito, fluxo de potência, manutenção e a proteção em si, agora, com a rede, também é preciso saber questões sobre o protocolo, tempo de comunicação, conversores de protocolos, programação, critérios de rede, ou seja, tirar algo determinístico (relé) para colocar para colocar uma rede que tem um viés estatístico também. Dessa forma, o engenheiro de potência tem que aprender muitas coisas novas para atuar nesse tipo de sistema e o engenheiro de automação teria que saber sistemas de potência. Em alguns lugares isso já está implementado, porém ainda é incipiente no contexto mundial.
Por exemplo, quando eu vim para a UFJF, em 2009, a Petrobras estava estudando a proteção com IEC61850 para sistema industriais e hoje já existem algumas subestações com essa tecnologia, mas nada que se possa dizer que é “totalmente IEC61850”.

Quando olhamos para a distribuição, temos problemas maiores, como automatizar todas as chaves/equipamentos de todo o sistema elétrico que totalmente disperso por uma grande área e mandar todas as informações para o servidor? Ademais, com as smart gris, quanto mais equipamentos, mais chances de defeitos, maior dificuldade para encontrar os defeitos, lembrando os equipamentos de medição bem como a rede de comunicação pode inserir novos modos de falha no sistema.

O Brasil e o mundo inteiro têm um grande déficit de engenheiros de proteção, porque proteção além de ser multidisciplinar, não se aprende rápido. Leva mais ou menos de 5 a 10 anos para conseguir trabalhar bem com proteção, isto faz com que várias pessoas desistam de proteção, pois veem que não é tão simples.

 

Parte ll: Formação em engenharia

 

1. Quanto ao estágio, seu peso no currículo e o momento correto para fazer, qual sua opinião?

Acho que estágio em engenharia é sempre interessante quando a pessoa vai trabalhar com engenharia. No entanto, eu vejo muitos estágios nos quais o aluno entra para trabalhar com a parte pessoal, financeira, acompanhamento de projetos que não são de engenharia, exercendo atividades puramente técnicas (instalação de equipamentos, montagem de cabos, etc) e outras coisas deste tipo. Então, acho que um aluno dar prioridade às atividades que sejam mais interessantes para a formação de engenheiro como uma bolsa de iniciação científica, trabalho em uma empresa Junior, atividades de extensão, etc. Estágio fora da área ou escopo da engenharia não é interessante. Eu mesmo fiz um estágio puramente técnico, que era basicamente a instalação de modems em empresas de Juiz de Fora, não contribuiu para minha formação, hoje vejo que foi desnecessário, além de não agregar nada. Dessa forma, acho que o aluno, antes de fazer o estágio, deve ver se realmente vale a pena, se vai ajudar na formação.

Por outro lado, estágio em atividades de engenharia é muito interessante e agregam muito ao currículo. Estágios em engenharia são interessantes para o aluno, tanto que os últimos períodos dos cursos de engenharia da UFJF são mais leves para facilitar a participação do aluno em programas de estágios.

Outro ponto que deve ser analisado é o que o aluno pretende fazer após a formatura. No caso de querer seguir uma carreira de pesquisa, as atividades de pesquisa são mais importantes, mas se a ideia é trabalhar na indústria, um estágio em engenharia pode ser mais interessante. Novamente, é necessário tomar cuidado, pois existem estágios bons, medianos e ruins. Novamente, existem empresas que contratam uns alunos de engenharia como estagiário para fazer arquivos Power Point inglês, tradução de textos, manutenções de interruptores, instalação de modem, configuração computador, organização de arquivos e outras coisas que, ao meu ver, não agregam o suficiente para um engenheiro (as atividades acima foram relatadas a mim por ex-alunos). No entanto, para alguém que não encontra melhores opções, um estágio desse tipo é uma opção.

2.Um trabalho de final de curso bem feito pode auxiliar em uma entrevista de emprego?

Sim, um TFC bem feito pode ajudar em uma entrevista de emprego, já tive alunos em que o TFC foi um grande diferencial na obtenção do emprego, mas isto só tem grande impacto se seu tema do TFC for na mesma área de atuação da empresa contratante, se não for, o peso do TFC cai. Por exemplo, se você fez estágio numa empresa geradora e um TFC sobre geração de energia, e tentar um emprego em uma empresa de geração de energia elétrica, essa experiência vai lhe render bastante pontos, todavia, se você tentar em uma outra empresa cuja área de atuação é diferente dos seus trabalhos, você não vai ganhar tantos pontos. Então, depende da empresa. No caso de concurso público, o estágio, o TFC e qualquer outra coisa do tipo não conta praticamente nada, pois é uma prova que você faz para entrar, mas uma vez dentro da empresa as atividades feitas na graduação contam em diversos aspectos.

3. Devo atrasar a formatura por um estágio?

Isto é uma opção pessoal do aluno e deve ser bem analisada.  As condições atuais de emprego no país devem ser avaliadas, o tipo de estágio, as expectativas pessoais, etc. É sempre bom conversar com a família, o coordenador de curso ou o professor orientador. Outro ponto que os alunos devem ter em mente e que ingressar em um curso de pós-graduação pode ser muito mais importante para o currículo que um estágio em uma grande variedade de casos.

Outro ponto que gostaria de chamar a atenção é o seguinte, um aluno do sexto período, por exemplo, parar a faculdade, ficar um ano fora para fazer um estágio e depois retomar os estudos pode ser um erro estratégico muito grande cometido por ele, pois ao retorno, o aluno sofrer diversas desvantagens, como esquecer o conteúdo passado, tempo longo para voltar ao ritmo normal, perda de oportunidades na própria instituição, etc.  Isso acaba interrompendo a continuidade o curso de uma forma não muito legal. Então, se quiser fazer um estágio fora, eu indicaria fazer mais para o final do curso, tanto que o 9º período tem poucas matérias e o 10º não tem praticamente nenhuma, justamente para o aluno, sem pedir trancamento de curso, conseguir fazer um estágio em outra cidade.

4. Falando sobre pós formatura, quais, em sua opinião, são os primeiros passos a serem dados?

Bom, até 2012 a oferta de emprego era muito grande. Infelizmente, hoje em dia não é tão fácil encontrar um bom emprego. Então, a primeira pergunta é: a pessoa precisa trabalhar ou não? No meu caso, eu podia me manter em Juiz de Fora, então eu resolvi fazer mestrado, pois não tinha muitas boas oportunidades emprego e sempre quis fazer uma pós-graduação (Ressalto que eu trabalhei como engenheiro da FCT durante um ano antes de decidir entrar no Mestrado). Na época, eu tive várias dúvidas sobre esta decisão, porém hoje em dia eu indico todos os alunos a fazerem mestrado, nos lugares que trabalhei o mestrado me deu uma considerável vantagem competitiva (CEPEL e Petrobras).

Se você tiver uma boa oferta emprego e estiver precisando trabalhar, escolha o emprego, mas, no caso de não ter boas ofertas, eu indico para meus orientados fazer mestrado. Lá os alunos aprender a pesquisar, a escrever relatórios bem estruturados, programar, apresentar trabalhos e outras coisas.
Cada um é cada um, então é sempre bom o aluno conversas com outras pessoas e estudar qual o melhor caminho para ela. Então, o primeiro passo é não ficar parado, ou a pessoa faz o mestrado, ou vai estudar para fazer um concurso, ou vai procurar emprego, mas fazer tudo ao mesmo tempo é difícil, mas duas dessas pode acontecer.

5. Tendo em vista que muitos alunos têm medo de sair da graduação sem estarem preparados para o mercado de trabalho, o que podemos esperar do primeiro emprego?

Engenharia não é um curso técnico no sentido estrito da palavra. Na engenharia existem muitos caminhos de trabalho, como planejamento, projeto, manutenção, empreendimento, fazer estudos, tudo, e em todas essas atividades cabe em cada uma das áreas de geração, transmissão, distribuição e uso da energia elétrica. É um campo extremamente vasto. Se eu soubesse, por exemplo, que vocês iriam trabalhar numa distribuidora de energia, o curso seria de 5 anos, sendo 3 anos só de distribuição e ainda assim vocês não saberiam tudo pois o assunto é muito amplo. Dessa forma, o objetivo do curso é dar uma ideia do que é a engenharia, a base de tudo, e ensinar vocês a estudarem. Geralmente, quando você entra numa empresa como engenheiro júnior, a pessoa que te contratou quer que você compreenda os conceitos básicos de engenharia. Se o gerente diz que você irá trabalhar numa subestação com diversas características como valores de tensões, quantidade e tipos de transformadores, tipo de barramentos, etc., ele espera que você entenda isso e não necessariamente saiba como funciona cada coisa. Quando eu entrei na Petrobras, o pessoal da empresa sabia disso e o pensamento era o seguinte: “Lá na faculdade vocês aprenderam qual é a base da engenharia, agora nós vamos ensinar vocês a trabalharem naquilo que nós precisamos”. Com isso, tive um curso de treinamento de 1 ano, foi então que eu aprendi a fazer projetos e outras coisas de interesse da empresa. Mas é necessário ter uma base boa. Algo semelhante ocorreu quando fui trabalhar no CEPEL com programação para fenômenos de sistemas elétricos. Eles não esperavam que soubesse a programação e os programas do CEPEL, então me deram o treinamento.

Muitas vezes, quando se chega numa empresa, você pensa “não aprendi nada na faculdade”, sendo que aprendeu a usar muitas ferramentas como MATLAB, cálculo de fluxo de potência, curto circuito, proteção, distribuição, então você tem uma base de como funciona o sistema, a qual você demorou 5 anos para aprender. Assim, você não precisa sair da faculdade sabendo trocar um chuveiro elétrico, mas sabendo que aquilo é uma carga que está conectada no sistema e como ela funciona, exemplificando no âmbito de distribuição. A própria empresa sabe dessa realidade, tanto é que você é contratado como engenheiro júnior e passa um tempo aprendendo e podendo perguntar à vontade a respeito da sua atuação, até que, com o tempo, você vai adquirindo experiência e passa atuar como engenheiro pleno.

6. Dada sua experiência tanto no setor público como no privado, qual sua visão a respeito desses dois setores?

A maioria das pessoas que conheci que passaram num concurso público eram bons alunos que, desde o início da graduação, não estudavam para passar, mas para aprender. Assim, quando chegavam no final do curso já tinham uma ideia do que era a engenharia e, quando estudavam para o concurso, apenas relembravam tudo aquilo que tinham visto no curso. Então, para uma pessoa que realmente está pensando em fazer concurso, é bom que ela passe ou continue a estudar de forma a entender o conteúdo e não apenas para passar numa determinada matéria.

O emprego público apresenta algumas vantagens, pois você não precisa de alguém que te indique, você pode escolher o emprego que quer como uma Petrobras ou uma prefeitura.

O tratamento e sua valorização como funcionário de carreira é geralmente melhor em empresas públicas. Em muitas empresas privadas existe uma porcentagem do “quem indica”, e outros os critérios de seleção que muitas vezes são mais rígidos que os da empresa pública. Ademais, tanto na empresa pública como na privada você pode desenvolver um plano de carreira, mas estatisticamente existe uma troca de funcionários maior na privada. Então, particularmente, eu gosto mais do emprego público principalmente devido a segurança, sendo que muitas empresas privadas demitem muitos funcionários numa situação de crise econômica e isto é mais raro em empresas públicas ou de economia mista. Diante disso, no cenário atual, eu indicaria para vocês fazerem um concurso para entrar numa empresa pública, sendo que o salário pode ser consideravelmente menor se comparado com o âmbito privado.