Simulação numérica do escoamento do óleo através da bobina de um transformador trifásico
Abstract
Devido à relevância dos transformadores de potência nos sistemas de energia elétrica, melhorias
contínuas em sua performance térmica visando estender sua vida útil são fundamentais.
A longevidade do equipamento está estreitamente relacionada à degradação do papel isolante,
cuja deterioração é acelerada por altas temperaturas de operação. Nesse contexto, este estudo
apresenta um modelo computacional de Dinâmica dos Fluidos Computacional (CFD) para determinar
a distribuição detalhada das temperaturas internas nos enrolamentos de um transformador
elevador de potência em operação na Usina Hidrelétrica Governador Parigot de Souza,
em Antonina (PR). O modelo desenvolvido realiza análises do escoamento do óleo através das
bobinas, considerando tanto o óleo mineral quanto o óleo vegetal, com diferentes distribuições
de perdas nos enrolamentos e diversas vazões de entrada, cujos resultados que foram comparados
com dados disponíveis na literatura. Os resultados obtidos mostraram-se satisfatórios,
evidenciando que a distribuição das perdas exerce um impacto significativo no perfil de temperatura
das bobinas do transformador e que o óleo vegetal apresenta melhor performance térmica
para a mesma vazão de entrada em comparação ao óleo mineral. Assim, o modelo proposto
revela-se uma ferramenta precisa para a análise do comportamento e da taxa de escoamento do
óleo através das bobinas do transformador, bem como para avaliar o impacto do tipo de óleo na
transferência de calor dos enrolamentos. Além disso, pode ser utilizado como um modelo preditivo
para estimar regiões críticas, apoiando processos decisórios e o projeto térmico de novos
equipamentos. Essa abordagem promove a melhoria da eficiência térmica, consequentemente,
estendendo a vida útil dos transformadores.
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- TCC Engenharia Mecânica [115]