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dc.contributor.advisorFalcão, Carlos Eduardo Guex
dc.contributor.advisorBender, Vitor Cristiano
dc.creatorCarvalho, Douglas Machado
dc.date.accessioned2024-08-12T14:00:05Z
dc.date.available2024-08-12T14:00:05Z
dc.date.issued2024-07-17
dc.date.submitted2024-07-17
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/32675
dc.description.abstractDue to the relevance of power transformers in electrical power systems, continuous improvements in their thermal performance, to extend their lifespan, are crucial. The longevity of the equipment is closely related to the degradation of the insulation paper, which deteriorates faster under high operating temperatures. In this context, this study presents a Computational Fluid Dynamics (CFD) model to determine the detailed distribution of internal temperatures in the windings of a power step-up transformer operating at the Governador Parigot de Souza Hydroelectric Power Plant in Antonina (PR). The developed model analyzes the oil flow through the coils, considering both mineral and vegetable oils, with different distributions of winding losses and various inlet flow rates, whose results were compared with data available in the literature. The obtained results were satisfactory, showing that the distribution of losses has a significant impact on the temperature profile of the transformer coils, and that vegetable oil exhibits better thermal performance for the same inlet flow rate compared to mineral oil. Thus, the proposed model proves to be a precise tool for analyzing the behavior and flow rate of oil through transformer coils, as well as for evaluating the impact of oil type on winding heat transfer. Furthermore, it can be used as a predictive model to estimate critical regions, supporting decision-making processes and the thermal design of new equipment. This approach promotes the improvement of thermal efficiency, thereby extending the lifespan of transformers.eng
dc.languageporpor
dc.publisherUniversidade Federal de Santa Mariapor
dc.rightsAcesso Abertopor
dc.subjectpower transformereng
dc.subjectcomputational fluid dynamics (CFD)eng
dc.subjectnumerical modeleng
dc.subjectheat transfereng
dc.subjectwindingseng
dc.subjectfloweng
dc.subjectvegetable oileng
dc.subjecttransformador de potênciapor
dc.subjectdinâmica dos fluidos computacional (CFD)por
dc.subjectmodelo numéricopor
dc.subjecttransferência de calorpor
dc.subjectenrolamentospor
dc.subjectescoamentopor
dc.subjectóleo vegetalpor
dc.titleSimulação numérica do escoamento do óleo através da bobina de um transformador trifásicopor
dc.title.alternativeNumerical simulation of oil flow through the winding of a three-phase transformereng
dc.typeTrabalho de Conclusão de Curso de Graduaçãopor
dc.degree.localSanta Maria, RS, Brasil.por
dc.description.resumoDevido 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.por
dc.publisher.countryBrasilpor
dc.publisher.initialsUFSMpor
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICApor
dc.publisher.unidadeCentro de Tecnologiapor


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