Abril 2015 vol. 1 num. 1 - Congresso Nacional de Matemática Aplicada à Indústria

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ANÁLISE COMPUTACIONAL DE ESFORÇOS ELETROMECÂNICOS NOS ENROLAMENTOS DE TRANSFORMADORES OCASIONADOS POR CORRENTE DE CURTO-CIRCUITO UTILIZANDO O MÉTODO DE ELEMENTOS FINITOS

COMPUTATIONAL ANALYSIS OF STRESS ELETROMECHANICAL IN WINDING TRANSFORMERS DUE BY CURRENT SHORT CIRCUIT USING FINITE ELEMENT METHOD

Lima, Diorge de Souza ; Fonseca, Wellington da Silva ;

Artigo Completo:

Transformadores de potência são equipamentos de grande importância para o sistema elétrico nacional, sendo o responsável pela viabilidade no contexto de transmissão e possibilitando a ligação dos centros geradores aos consumidores. Assim, devido sua importância o projeto desses dispositivos deve ser realizado prevendo situações mais severas a que possa ser submetido. Por outro lado, a prática mostra inúmeras falhas nestes dispositivos, dentre as mais frequentes, destacam-se as causas por esforços eletromecânicos nos enrolamentos ocasionados por estados transitórios. Nessa perspectiva, o presente trabalho tem por objetivo analisar através de método computacional o comportamento de transformadores quando submetidos a corrente de curto-circuito. Para tal analise é utilizado o método de elementos finitos (MEF) para modelagem de um transformador de 50MVA instalado em uma empresa geradora de energia da região Norte. O método utilizado consiste na discretização de um meio contínuo em pequenos elementos mantendo suas características originais, por ser uma forma de resolução numérica de um sistema em equações diferenciais parciais. Para isso, serão apresentadas de maneira detalhada todas as etapas para a obtenção dos resultados, desde o pré-processamento, processamento ao pós-processamento. Por fim, serão apresentadas as análises computacionais e validados com os cálculos apresentados na folha de dados (datasheet) do equipamento.

Artigo Completo:

Power transformers are very important equipment for the national electric system, being responsible for viability in the context of transmission and enabling the connection of generators to the consumer centers. Thus, because of its importance the design of these devices must be performed by providing for more severe situations that may be submitted. On the other hand, practice shows numerous failures in these devices, among the most frequent causes stand out efforts by electromechanical windings caused by transient states. In this perspective, the present work aims to analyze through computational method''s behavior when subjected to current transformer shorting. For this analysis the finite element method (MEF) modeling of a 50MVA transformer installed in a power generating company in the northern region is used. The method consists of the discretization of a continuous medium in small elements retaining its original character, being a form of numerical solution of a system of partial differential equations. To do so, will be presented in detail all the steps to obtaining the results from the pre-processing, processing, post-processing. Finally, computational analysis will be presented and validated with the calculations presented in the datasheet (datasheet) equipment.

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Palavras-chave: Métodos matemáticos, métodos de elementos finitos, esforços eletromecânicos, transformadores, Mathematic method, finite method elements, stress electromagnetics, transformers,

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DOI: 10.5151/mathpro-cnmai-0141

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Como citar:

Lima, Diorge de Souza; Fonseca, Wellington da Silva; "ANÁLISE COMPUTACIONAL DE ESFORÇOS ELETROMECÂNICOS NOS ENROLAMENTOS DE TRANSFORMADORES OCASIONADOS POR CORRENTE DE CURTO-CIRCUITO UTILIZANDO O MÉTODO DE ELEMENTOS FINITOS", p. 789-798 . In: Anais do Congresso Nacional de Matemática Aplicada à Indústria [= Blucher Mathematical Proceedings, v.1, n.1]. São Paulo: Blucher, 2015.
ISSN em b-reve, DOI 10.5151/mathpro-cnmai-0141

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