Avaliação de método de redução de massa do tanque de transformador do conjunto de uma subestação móvel
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2021 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS |
Texto Completo: | http://hdl.handle.net/10183/251753 |
Resumo: | O presente estudo aborda um tema que vem ganhando cada vez mais importância para a área de distribuição de energia elétrica, a redução de massa de subestação móvel de distribuição de energia elétrica. As subestações móveis possuem restrição de limite de peso do conjunto pela característica de trafegar pelas rodovias para atender as demandas de consumo de energia elétrica sazonais. Devido este fato, foi desenvolvido um estudo sobre a fabricação de transformadores que são montados em subestações móveis, sendo analisado qual componente pode sofrer redução de massa sem alterar características de funcionalidade. Foi desenvolvido um processo de pesquisa da fabricação do transformador, e então verificou-se que o tanque é um componente estrutural que apresenta oportunidade de redução de massa. Através da análise de design do tanque, foram verificados os métodos de redução de massa que poderiam ser aplicados, sendo que a opção que melhor se aplicou foi da alteração da geometria do tanque. Foram analisados os reforços utilizados na lateral do tanque, onde atualmente são perfis de aço soldados a chapa da lateral, e foi proposto um modelo de lateral conformada através do processo de dobramento. Analisou-se o melhor ângulo a ser aplicado no processo de dobra, sendo realizadas simulação estrutural com auxílio de software, para determinar a opção que possui melhor aplicabilidade. Após ser determinado o ângulo, foi realizada análise no tanque do transformador fabricado, após a subestação já ter entrado em operação, onde não foram identificadas deformações ou avarias estruturais. Realizou-se comparativo de custos entre os modelos de lateral fabricados, sendo que a lateral com a melhoria proposta apresentou, além da redução de massa em 28,18%, uma redução no custo de fabricação, por apresentar menor quantidade de material e menor aplicação de solda. De forma geral, a proposta da lateral conformada por dobras apresentou resultados satisfatórios não somente funcionalmente, mas também no quesito financeiro, em apresentou bom resultado na economia de materiais e tempos de processo, oportunizando aos fabricantes destes equipamentos um produto mais leve sem perder sua funcionalidade e melhorando os ganhos. |
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Preczevski, Fábio JoséRocha, Alexandre da Silva2022-11-24T04:47:40Z2021http://hdl.handle.net/10183/251753001153526O presente estudo aborda um tema que vem ganhando cada vez mais importância para a área de distribuição de energia elétrica, a redução de massa de subestação móvel de distribuição de energia elétrica. As subestações móveis possuem restrição de limite de peso do conjunto pela característica de trafegar pelas rodovias para atender as demandas de consumo de energia elétrica sazonais. Devido este fato, foi desenvolvido um estudo sobre a fabricação de transformadores que são montados em subestações móveis, sendo analisado qual componente pode sofrer redução de massa sem alterar características de funcionalidade. Foi desenvolvido um processo de pesquisa da fabricação do transformador, e então verificou-se que o tanque é um componente estrutural que apresenta oportunidade de redução de massa. Através da análise de design do tanque, foram verificados os métodos de redução de massa que poderiam ser aplicados, sendo que a opção que melhor se aplicou foi da alteração da geometria do tanque. Foram analisados os reforços utilizados na lateral do tanque, onde atualmente são perfis de aço soldados a chapa da lateral, e foi proposto um modelo de lateral conformada através do processo de dobramento. Analisou-se o melhor ângulo a ser aplicado no processo de dobra, sendo realizadas simulação estrutural com auxílio de software, para determinar a opção que possui melhor aplicabilidade. Após ser determinado o ângulo, foi realizada análise no tanque do transformador fabricado, após a subestação já ter entrado em operação, onde não foram identificadas deformações ou avarias estruturais. Realizou-se comparativo de custos entre os modelos de lateral fabricados, sendo que a lateral com a melhoria proposta apresentou, além da redução de massa em 28,18%, uma redução no custo de fabricação, por apresentar menor quantidade de material e menor aplicação de solda. De forma geral, a proposta da lateral conformada por dobras apresentou resultados satisfatórios não somente funcionalmente, mas também no quesito financeiro, em apresentou bom resultado na economia de materiais e tempos de processo, oportunizando aos fabricantes destes equipamentos um produto mais leve sem perder sua funcionalidade e melhorando os ganhos.The present study addresses a topic that has been gaining more and more importance for the electric energy distribution area, the mass reduction of mobile electric energy distribution substation. Mobile substations have a set weight limit restriction due to the characteristic of traveling on highways to meet seasonal electricity consumption demands. Due to this fact, a study was developed on the manufacture of transformers that are mounted in mobile substations, being analyzed which component can undergo mass reduction without changing functionality characteristics. A transformer manufacturing research process was developed, and then it was found that the tank is a structural component that presents an opportunity for mass reduction. Through the analysis of the tank design, the methods of mass reduction that could be applied were verified, and the option that best applied was to change the geometry of the tank. The reinforcements used on the side of the tank were analyzed, which currently are steel profiles welded to the side plate, and a model of side formed through the folding process was proposed. The best angle to be applied in the bending process was analyzed, and structural simulation was performed with the aid of software, to determine the option that has the best applicability. After determining the angle, an analysis was carried out in the tank of the manufactured transformer, after the substation had already entered into operation, where no deformations or structural damage were identified. A cost comparison was made between the manufactured side models, and the side with the proposed improvement presented, in addition to the mass reduction of 28.18%, a reduction in the manufacturing cost, due to the smaller amount of material and less application soldering. In general, the proposal of the side formed by folds presented satisfactory results not only functionally, but also in terms of finances, in presenting good results in the economy of materials and process times, providing the manufacturers of these equipment with a lighter product without losing its functionality. and improving earnings.application/pdfporTransformadoresSubestaçõesEngenharia mecânica : Projeto e construçãoMobile electric power substationElectric power transformerLightweight designMass reductionMetal sheet formingAvaliação de método de redução de massa do tanque de transformador do conjunto de uma subestação móvelinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisUniversidade Federal do Rio Grande do SulEscola de EngenhariaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia de Minas, Metalúrgica e de MateriaisPorto Alegre, BR-RS2021mestradoinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGSinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)instacron:UFRGSTEXT001153526.pdf.txt001153526.pdf.txtExtracted Texttext/plain125017http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/251753/2/001153526.pdf.txt619c1594f074cfddb7b9deafdcc533e1MD52ORIGINAL001153526.pdfTexto completoapplication/pdf4186615http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/251753/1/001153526.pdfbd7fae4e492d45d94bc86459f018b11aMD5110183/2517532022-11-25 05:46:42.210824oai:www.lume.ufrgs.br:10183/251753Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://lume.ufrgs.br/handle/10183/2PUBhttps://lume.ufrgs.br/oai/requestlume@ufrgs.br||lume@ufrgs.bropendoar:18532022-11-25T07:46:42Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS - Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)false |
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O presente estudo aborda um tema que vem ganhando cada vez mais importância para a área de distribuição de energia elétrica, a redução de massa de subestação móvel de distribuição de energia elétrica. As subestações móveis possuem restrição de limite de peso do conjunto pela característica de trafegar pelas rodovias para atender as demandas de consumo de energia elétrica sazonais. Devido este fato, foi desenvolvido um estudo sobre a fabricação de transformadores que são montados em subestações móveis, sendo analisado qual componente pode sofrer redução de massa sem alterar características de funcionalidade. Foi desenvolvido um processo de pesquisa da fabricação do transformador, e então verificou-se que o tanque é um componente estrutural que apresenta oportunidade de redução de massa. Através da análise de design do tanque, foram verificados os métodos de redução de massa que poderiam ser aplicados, sendo que a opção que melhor se aplicou foi da alteração da geometria do tanque. Foram analisados os reforços utilizados na lateral do tanque, onde atualmente são perfis de aço soldados a chapa da lateral, e foi proposto um modelo de lateral conformada através do processo de dobramento. Analisou-se o melhor ângulo a ser aplicado no processo de dobra, sendo realizadas simulação estrutural com auxílio de software, para determinar a opção que possui melhor aplicabilidade. Após ser determinado o ângulo, foi realizada análise no tanque do transformador fabricado, após a subestação já ter entrado em operação, onde não foram identificadas deformações ou avarias estruturais. Realizou-se comparativo de custos entre os modelos de lateral fabricados, sendo que a lateral com a melhoria proposta apresentou, além da redução de massa em 28,18%, uma redução no custo de fabricação, por apresentar menor quantidade de material e menor aplicação de solda. De forma geral, a proposta da lateral conformada por dobras apresentou resultados satisfatórios não somente funcionalmente, mas também no quesito financeiro, em apresentou bom resultado na economia de materiais e tempos de processo, oportunizando aos fabricantes destes equipamentos um produto mais leve sem perder sua funcionalidade e melhorando os ganhos. |
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