Otimização do projeto dielétrico de transformadores de distribuição por meio de simulações em elementos finitos
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2018-02-26Metadatos
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Este trabalho apresenta uma metodologia de otimização do projeto dielétrico de
transformadores de distribuição a partir da definição de três parâmetros construtivos
do processo de fabricação das bobinas de baixa e alta tensão. Seu objetivo principal
foi desenvolver uma metodologia que proporcionasse ganho de tempo na elaboração
do projeto e redução dos custos de matéria prima, sem alterar a suportabilidade do
equipamento aos ensaios de rotina e tipo. O método de desenvolvimento se baseou
na simulação paramétrica de três variáveis físicas do processo de fabricação das
bobinas do transformador que possuem grande relevância na suportabilidade
dielétrica do equipamento, sendo elas o GAP AT/BT, a diferença da altura elétrica entre
as bobinas de alta e baixa tensão e o incremento das cabeceiras das duas primeiras
camadas de alta tensão. Após estas simulações os parâmetros foram analisados
inicialmente em separado e, posteriormente, em uma análise conjunta, que resultou
em um modelo final a ser aplicado. Com base no modelo final foram definidos outros
três modelos com variações percentuais dos parâmetros que permitiram a análise final
e a construção de uma proposta de otimização, representada em um fluxograma de
otimização feito a partir de um projeto de transformador com potência de 75kVA e
classe de tensão 15kV, modelo mais vendido no mercado de transformadores de
distribuição. A utilização de simulações em elementos finitos realizadas pelo software
Maxwell e análise dielétrica dos enrolamentos proporcionaram melhoras percentuais
no custo de matéria prima e tempo de elaboração dos projetos deste tipo de
transformadores.
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