Correntes transitórias de Inrush e forças eletromagnéticas em transformadores de potência: uma análise baseada em engenharia assistida por computador
Resumo
Qualidade, quantidade e constância no fornecimento de energia elétrica constituem os
principais desafios das empresas do setor energético, os quais, estão sendo cada vez
mais exigidos pelos órgãos regulamentadores. Para garantir esses requisitos, desde a geração até a distribuição da energia elétrica, o sistema energético precisa ter equipamentos
com alto grau de confiabilidade e estar sujeito à operação adequada. Todavia, durante
a operação do sistema elétrico podem acontecer transitórios elétricos, onde, destaca-se
o transitório de corrente de energização ou corrente de inrush. Esse transitório de corrente ocorre durante a energização de transformadores elétricos, devido às não lineridades construtivas desse equipamento. As correntes de inrush são desbalanceadas e de
elevada magnitude, consequentemente, afetam a integridade do transformador, podendo,
danificar e inutilizar permanentemente o equipamento. Visto isso, o presente trabalho realiza o estudo eletromagnético de um protótipo de transformador, através da aplicação de
simulações computacionais com o Método dos Elementos Finitos (FEM), usando o programa Ansys Electronics Desktop ©
. O estudo visa analisar as correntes transitórias de
energização em transformadores e as consequentes forças eletromagnéticas de Lorentz
nos enrolamentos do equipamento. Para isso, a geometria dos enrolamentos do transformador é desenhada com divisões, permitindo mensurar as forças de Lorentz radiais e
axiais em diferentes locais dos enrolamentos. Quatro casos foram simulados, cada caso
refere-se a um instante de religamento no ângulo da onda de tensão. Dois casos, são
recorrentes na bibliografia, como situações de corrente de inrush máximo e mínimo. Os
outros dois casos são intermediários e mostraram-se relevantes para a compreensão da
operação e projeto de transformadores.
Coleções
- TCC Engenharia Elétrica [203]
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