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Title: Contribuição da corrente de inrush para a fadiga mecânica dos enrolamentos de transformadores de potência.
Other Titles: Contribution of inrush current to mechanical fatigue of power transformer windings.
???metadata.dc.creator???: BARROS, Rafael Mendonça Rocha.
???metadata.dc.contributor.advisor1???: COSTA, Edson Guedes da.
???metadata.dc.contributor.referee1???: NEVES, Washington Luiz Araújo.
???metadata.dc.contributor.referee2???: FERREIRA, Tarso Vilela.
???metadata.dc.contributor.referee3???: GUERRA, Francisco das Chagas Fernandes.
Keywords: Transformadores de potência;Corrente de inrush;Fadiga mecânica - transformadores de potência;Simulação computacional;Esforços eletromecânicos;Power transformers;Inrush current;Mechanical fatigue - power transformers;Computer simulation;Electromechanical efforts
Issue Date: 21-Jun-2016
Publisher: Universidade Federal de Campina Grande
Citation: BARROS, Rafael Mendonça Rocha. Contribuição da corrente de inrush para a fadiga mecânica dos enrolamentos de transformadores de potência. 2016. 62f. (Dissertação de Mestrado) Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Centro de Engenharia Elétrica e Informática, Universidade Federal de Campina Grande - Paraíba - Brasil, 2016. Disponível em: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/20207
???metadata.dc.description.resumo???: Neste trabalho de dissertação é apresentado um estudo sobre a contribuição da corrente de inrush para a ocorrência de fadiga mecânica nos enrolamentos de um transformador de potência e, consequentemente, o impacto do fenômeno na vida útil do equipamento. Para realizar o estudo, foram utilizadas simulações de transitórios eletromagnéticos para determinação da corrente de inrush em um modelo de transformador trifásico. Em seguida, simulações baseadas no Método dos Elementos Finitos foram realizadas para determinar os esforços eletromecânicos nos enrolamentos do equipamento, sob o efeito do fenômeno do inrush. Na sequência, os métodos dos Planos Críticos e de Palmgren-Miner foram aplicados para o estudo da fadiga nos enrolamentos. A partir dos resultados das simulações foi possível determinar o impacto da corrente de inrush na integridade dos enrolamentos de um transformador, e também, realizar uma estimativa da redução da vida útil do equipamento em função da ocorrência do inrush. Foi determinado ainda o número de energizações necessários para ocasionar a redução total do tempo de vida útil do equipamento devido à fadiga mecânica. Os resultados apresentados também podem ser utilizados na etapa de projeto de transformadores, com o intuito de auxiliar a avaliação da suportabilidade mecânica da parte ativa do equipamento, podendo minimizar a possibilidade de falhas e aumentar sua vida útil.
Abstract: This work presents a study regarding the contribution of inrush current to the occurrence of mechanical fatigue in windings of a power transformer and, consequently, the impact of that phenomenon on the equipment’s lifetime. In order to perform the study, it was used electromagnetic transient simulations to determine the inrush current in a three-phase transformer model. Then, simulations, based on the Finite Element Method, were performed to determine the electromechanical stresses in the equipment windings, under the effect of the inrush current. Next, the methods of Critical Plans and Palmgren-Miner were applied to perform the fatigue study. From the simulations results, it was possible to determine the impact of inrush current on the integrity of the windings of a transformer, as well as, to estimate the lifetime reduction of the equipment due to inrush occurrence. It was also possible to determine the number of inrushes needed to estimate the total lifetime reduction of the equipment due to the mechanical fatigue. The results can also be used in transformers design stage, with the purpose of assisting the evaluation of mechanical withstand of an equipment, which can minimize the possibility of failure and increase its lifetime.
Keywords: Transformadores de potência
Corrente de inrush
Fadiga mecânica - transformadores de potência
Simulação computacional
Esforços eletromecânicos
Power transformers
Inrush current
Mechanical fatigue - power transformers
Computer simulation
Electromechanical efforts
???metadata.dc.subject.cnpq???: Engenharia Elétrica.
URI: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/20207
Appears in Collections:Mestrado em Engenharia Elétrica.

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