Estimativa dos esforços eletromecânicos em transformadores submetidos a um curto-circuito trifásico

dc.contributorDelaiba, Antonio Carlos
dc.contributorhttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4769781H2
dc.contributorChaves, Marcelo Lynce Ribeiro
dc.contributorhttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4770933P0
dc.contributorOliveira, José Carlos de
dc.contributorhttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4783426P9
dc.contributorMendes, José Carlos
dc.contributorhttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4737992Y3
dc.creatorRosentino Junior, Arnaldo José Pereira
dc.date2016-06-22T18:38:37Z
dc.date2010-11-10
dc.date2016-06-22T18:38:37Z
dc.date2010-07-09
dc.date.accessioned2023-09-28T20:18:32Z
dc.date.available2023-09-28T20:18:32Z
dc.identifierROSENTINO JUNIOR, Arnaldo José Pereira. Estimativa dos esforços eletromecânicos em transformadores submetidos a um curto-circuito trifásico. 2010. 200 f. Dissertação (Mestrado em Engenharias) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2010.
dc.identifierhttps://repositorio.ufu.br/handle/123456789/14437
dc.identifier.urihttps://repositorioslatinoamericanos.uchile.cl/handle/2250/9047672
dc.descriptionPower transformers are essential and a large part of the asset cost structure of the electrical power system. When they present any defect or failure, it will be required high costs to repair or replace them, due their commercial costs and by the capability loss to transmit power during a period of time. Generally, transformer failure can occur as a result of the weakness insulation caused by the electrochemical processes involving the cooling liquid (oil), by vibrations due the electromagnetic forces in normal operation, i.e., steady state, and also by winding deformation as the result of short-circuits. It is expected that a transformer will experience and survive a number of short circuits during its service life. But one such event will cause some slight winding movement, which can gradually increasing and the ability of the transformer to withstand further electromechanical forces will be then reduced. It is therefore very important to check the mechanical condition of transformers periodically, particularly for older units, to provide an early warning of an impending catastrophic failure. Thus a specialist technique is required for the monitoring and assessment of mechanical condition of winding transformer. Despite designers and manufacturers, as well as the operation and maintenance technicians of power supply companies worry about this subject, new methodologies and tools to assess the strength effects as the result of short circuits in transformers are still necessaries. So, this work proposes to know the strength characteristics caused by the radial and axial forces in winding transformers. In this context, it will be presented different strengths that can occur in winding transformer, identifying the principal failures as the result of these stresses. Besides, it will be developed an analytical method to evaluate the forces and stresses in winding three phase transformer under a three phase short circuit. Finally, the analytical method results will be compared with a computer simulation based in time domain using the software FEMM, which applies the finite element method.
dc.descriptionCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
dc.descriptionMestre em Ciências
dc.descriptionTransformadores de potência são equipamentos essenciais aos sistemas elétricos e também um de seus componentes de maior preço. Quando estes equipamentos se danificam ou apresentam algum tipo de falha, o seu reparo ou até mesmo sua substituição demanda altíssimos custos financeiros, tanto pelo alto valor comercial destes equipamentos como pela perda temporária da capacidade de transmissão de energia elétrica. Muitas falhas destes equipamentos devem-se à redução da suportabilidade da isolação dos seus condutores/enrolamentos causado pelos fenômenos eletroquímicos do líquido de resfriamento (óleo), pelas vibrações produzidas pelas forças eletromecânicas durante a sua operação normal, ou seja, em regime permanente, e também pelas deformações dos enrolamentos causadas pelas altas correntes de curto-circuito. Espera-se, no entanto, que um transformador suporte um determinado número de curtos-circuitos durante seu tempo de operação. No entanto, verifica-se que cada evento poderá provocar pequenos deslocamentos relativos nos enrolamentos, os quais podem aumentar cumulativamente, reduzindo desta forma a capacidade do transformador de suportar novos esforços eletromecânicos. Neste contexto, torna-se importante a verificação periódica das suas condições mecânicas, principalmente nas unidades com muito tempo de operação, de forma a se obter subsídios para impedir falhas catastróficas. O emprego de técnicas especiais é requerido para o monitoramento e avaliação das condições mecânicas do enrolamento de um transformador. Apesar de este assunto ser uma preocupação constante dos projetistas e fabricantes de transformadores, bem como dos profissionais de manutenção e operação das empresas de energia elétrica, há certa carência de metodologias e ferramentas consistentes para se avaliar os efeitos dos esforços mecânicos decorrentes das elevadas correntes transitórias sobre estes equipamentos. Nessa perspectiva, este trabalho tem por meta o entendimento das características dos esforços mecânicos causados pelas forças radiais e axiais nos enrolamentos dos transformadores. Para tanto, esta dissertação mostrará os diferentes tipos de esforços eletromecânicos passíveis de ocorrer nos enrolamentos de um transformador, identificando os principais tipos de falhas provocadas por essas solicitações. Em seguida, será desenvolvida uma metodologia analítica para estimar as forças e estresses nos enrolamentos de um transformador trifásico submetidos a um curto-circuito trifásico. Assim, os valores obtidos pela metodologia analítica serão confrontados com resultados de uma simulação computacional no domínio do tempo utilizando-se o programa FEMM baseado na técnica de elementos finitos.
dc.formatapplication/pdf
dc.formatapplication/pdf
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal de Uberlândia
dc.publisherBR
dc.publisherPrograma de Pós-graduação em Engenharia Elétrica
dc.publisherEngenharias
dc.publisherUFU
dc.rightsAcesso Aberto
dc.subjectTransformadores de potência
dc.subjectCorrente de curto-circuito
dc.subjectForças radiais
dc.subjectForças axiais
dc.subjectEstresses eletromecânicos
dc.subjectFalhas mecânicas
dc.subjectMetodologia analítica
dc.subjectMétodo dos elementos finitos
dc.subjectTransformadores elétricos
dc.subjectMétodo dos elementos finitos
dc.subjectPower transformers
dc.subjectShort circuit currents
dc.subjectRadial forces
dc.subjectAxial forces
dc.subjectElectromechanical stresses
dc.subjectMechanical failures
dc.subjectAnalytical method
dc.subjectFinite element method
dc.subjectCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
dc.titleEstimativa dos esforços eletromecânicos em transformadores submetidos a um curto-circuito trifásico
dc.typeDissertação


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