Avaliação dos estresses mecânicos nos enrolamentos de transformadores.
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Data de Publicação: | 2016 |
Tipo de documento: | Dissertação |
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Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG |
Texto Completo: | http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/9484 |
Resumo: | Existe uma carência de metodologias e ferramentas robustas para se avaliar os efeitos dos esforços eletromecânicos decorrentes das elevadas correntes transitórias sobre os equipamentos. Assim, este trabalho tem como objetivo estudar os esforços eletromecânicos decorrentes das correntes de curto circuito nos enrolamentos de transformadores, além de analisar a proximidade de falha dos enrolamentos por meio da comparação de dois critérios de falha mecânica, o critério da máxima tensão e o critério de Von Mises. Os esforços foram estudados em dois transformadores, um monofásico de 75 MVA e outro trifásico de 180 MVA. A partir dos resultados obtidos, contatou-se que a modelagem baseada no método dos elementos finitos, em comparação à formulação analítica, é o método mais adequado para determinação das forças eletromagnéticas. Além disso, verificou-se que a representação gráfica, em 3D, dos enrolamentos dos transformadores é necessária para determinação correta dos esforços eletromecânicos, uma vez que a geometria influencia diretamente na determinação dos esforços. Por fim, constatou-se que o critério de Von Mises é mais adequado para avaliar a proximidade de falha mecânica dos enrolamentos, em razão de utilizar mais parâmetros para a tomada de decisão, tornando-o mais exato. Pelo exposto, e pelas comparações apresentadas para os transformadores estudados, conclui-se que as comparações realizadas e verificações obtidas nesta dissertação podem ser generalizadas para outros transformadores. Possibilitando, assim, uma análise mais adequada sobre os esforços eletromecânicos ocorrentes nos transformadores de potência. |
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COSTA, Edson Guedes da.COSTA, E. G.http://lattes.cnpq.br/3930289115658143NEVES, Washington Luiz de Araújo.FERREIRA, Tarso Vilela.BRAGA FILHO, Edgar Roosevelt.ANDRADE, F. L. M.http://lattes.cnpq.br/5536282693167252ANDRADE, Filipe Lucena Medeiros de.Existe uma carência de metodologias e ferramentas robustas para se avaliar os efeitos dos esforços eletromecânicos decorrentes das elevadas correntes transitórias sobre os equipamentos. Assim, este trabalho tem como objetivo estudar os esforços eletromecânicos decorrentes das correntes de curto circuito nos enrolamentos de transformadores, além de analisar a proximidade de falha dos enrolamentos por meio da comparação de dois critérios de falha mecânica, o critério da máxima tensão e o critério de Von Mises. Os esforços foram estudados em dois transformadores, um monofásico de 75 MVA e outro trifásico de 180 MVA. A partir dos resultados obtidos, contatou-se que a modelagem baseada no método dos elementos finitos, em comparação à formulação analítica, é o método mais adequado para determinação das forças eletromagnéticas. Além disso, verificou-se que a representação gráfica, em 3D, dos enrolamentos dos transformadores é necessária para determinação correta dos esforços eletromecânicos, uma vez que a geometria influencia diretamente na determinação dos esforços. Por fim, constatou-se que o critério de Von Mises é mais adequado para avaliar a proximidade de falha mecânica dos enrolamentos, em razão de utilizar mais parâmetros para a tomada de decisão, tornando-o mais exato. Pelo exposto, e pelas comparações apresentadas para os transformadores estudados, conclui-se que as comparações realizadas e verificações obtidas nesta dissertação podem ser generalizadas para outros transformadores. Possibilitando, assim, uma análise mais adequada sobre os esforços eletromecânicos ocorrentes nos transformadores de potência.There is a lack of robust methodologies and tools to evaluate the effects of electromechanical efforts caused by high transient currents on transformers. Thus, this work aims to study electromechanical efforts caused by short-circuit currents through transformer windings, as well as to analyze the windings failure proximity by comparing two mechanical failure criteria: the maximum tension criterion and the Von Mises criterion. Mechanical efforts were studied for two cases, a single-phase 75 MVA transformer and a three-phase 180 MVA transformer. It was found that modeling based on the Finite Element Method, compared to analytical formulation, is the mors appropriate for determining electromagnetic forces in transformer. Furthermore, it was found that a 3D graphic representation of the transformer windings is necessary for a correct determination of electromechanical efforts, since the geometry directly influences the effort configuration. Finally, it was found that the Von Mises criterion is more appropriate to evaluate the windings failure proximity, since this criterion use more parameters for decision-making, which make it more accurate. It is concluded that the comparisons and verifications obtained in this work can be generalized to other transformers. Enabling a more appropriate analysis of electromechanical efforts that occur in large power transformers.Submitted by Deyse Queiroz (deysequeirozz@hotmail.com) on 2019-11-25T14:38:35Z No. of bitstreams: 1 FILIPE LUCENA MEDEIROS DE ANDRADE - DISSERTAÇÃO PPGEE 2016.pdf: 2867640 bytes, checksum: 13314edb4eb6de45f87cf9dc0611d23f (MD5)Made available in DSpace on 2019-11-25T14:38:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FILIPE LUCENA MEDEIROS DE ANDRADE - DISSERTAÇÃO PPGEE 2016.pdf: 2867640 bytes, checksum: 13314edb4eb6de45f87cf9dc0611d23f (MD5) Previous issue date: 2016-02-22Universidade Federal de Campina GrandePÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICAUFCGBrasilCentro de Engenharia Elétrica e Informática - CEEIEngenharia ElétricaTransformadores de CorrenteTransformadores - EnrolamentoVon MisesEstresse MecânicoCurtoCircuitoForças EletromagnéticasCurrent TransformersWinding TransformersMechanical StressShort CircuitElectromagnetic ForcesAvaliação dos estresses mecânicos nos enrolamentos de transformadores.Evaluation of mechanical stresses in transformer windings.2016-02-222019-11-25T14:38:35Z2019-11-252019-11-25T14:38:35Zhttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/9484ANDRADE, Filipe Lucena Medeiros de. Avaliação dos estresses mecânicos nos enrolamentos de transformadores. 2016. 68f. (Dissertação) Mestrado em Engenharia Elétrica, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Centro de Engenharia Elétrica e Informática , Universidade Federal de Campina Grande – Campina Grande - Paraíba - Brasil, 2016.info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisporinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCGinstname:Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)instacron:UFCGORIGINALFILIPE LUCENA MEDEIROS DE ANDRADE - DISSERTAÇÃO PPGEE 2016.pdfFILIPE LUCENA MEDEIROS DE ANDRADE - DISSERTAÇÃO PPGEE 2016.pdfapplication/pdf1834221http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/xmlui/bitstream/riufcg/9484/3/FILIPE+LUCENA+MEDEIROS+DE+ANDRADE+-+DISSERTA%C3%87%C3%83O+PPGEE+2016.pdf317b2a83894b63964e1b40499c1709dbMD53LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/xmlui/bitstream/riufcg/9484/2/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD52riufcg/94842021-06-15 16:56:26.804oai:localhost: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Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://bdtd.ufcg.edu.br/PUBhttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/oai/requestbdtd@setor.ufcg.edu.br || bdtd@setor.ufcg.edu.bropendoar:48512024-07-01T10:07:14.214758Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG - Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)false |
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