dc.contributor.advisor | Falcão, Carlos Eduardo Guex | |
dc.contributor.advisor | Bender, Vitor Cristiano | |
dc.creator | Carvalho, Douglas Machado | |
dc.date.accessioned | 2024-08-12T14:00:05Z | |
dc.date.available | 2024-08-12T14:00:05Z | |
dc.date.issued | 2024-07-17 | |
dc.date.submitted | 2024-07-17 | |
dc.identifier.uri | http://repositorio.ufsm.br/handle/1/32675 | |
dc.description.abstract | Due 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.language | por | por |
dc.publisher | Universidade Federal de Santa Maria | por |
dc.rights | Acesso Aberto | por |
dc.subject | power transformer | eng |
dc.subject | computational fluid dynamics (CFD) | eng |
dc.subject | numerical model | eng |
dc.subject | heat transfer | eng |
dc.subject | windings | eng |
dc.subject | flow | eng |
dc.subject | vegetable oil | eng |
dc.subject | transformador de potência | por |
dc.subject | dinâmica dos fluidos computacional (CFD) | por |
dc.subject | modelo numérico | por |
dc.subject | transferência de calor | por |
dc.subject | enrolamentos | por |
dc.subject | escoamento | por |
dc.subject | óleo vegetal | por |
dc.title | Simulação numérica do escoamento do óleo através da bobina de um transformador trifásico | por |
dc.title.alternative | Numerical simulation of oil flow through the winding of a three-phase transformer | eng |
dc.type | Trabalho de Conclusão de Curso de Graduação | por |
dc.degree.local | Santa Maria, RS, Brasil. | por |
dc.description.resumo | 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. | por |
dc.publisher.country | Brasil | por |
dc.publisher.initials | UFSM | por |
dc.subject.cnpq | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA | por |
dc.publisher.unidade | Centro de Tecnologia | por |