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https://hdl.handle.net/1822/39865
Título: | Desenvolvimento de modelos numéricos e análise experimental de subestruturas soldadas de transformadores de potência, sujeitas a forças de curto-circuito em regime transitório |
Outro(s) título(s): | Development of numerical models and experimental analyses of welded substructures of power transformers, short circuit forces in transient regime |
Autor(es): | Pinheiro, Manuel Henrique Marques |
Orientador(es): | Pinho, A. C. Marques de Mendes, Hélder |
Palavras-chave: | Transformador tipo core Curto-circuito Estrutura de acoplamento Tensões e deformações Validação elasto-plástica Core transformer Short-circuit Coupling structure Stress and deformation Elasto-plastic validation |
Data: | 2015 |
Resumo(s): | O trabalho exposto ao longo desta Dissertação descreve um projeto em desenvolvimento pela
empresa Efacec, referente à evolução de componentes estruturais da parte ativa de um
transformador de potência Core.
O evento do curto-circuito é o acontecimento mais catastrófico na vida útil de um transformador
que, quando tal é viável, implica correções dos danos causados, com manutenções bastantes
dispendiosas. Assim, é necessário que os projetistas dos componentes estruturais do
transformador tenham em conta os esforços provocados pelo curto-circuito de forma a evitar
tais danos ou, pelo menos, a atenuá-los.
A estrutura de acoplamento de um transformador Core tem como função proteger os
constituintes da parte ativa do equipamento, evitando que os esforços mecânicos sejam
aplicados sobre estes.
O principal objetivo deste trabalho consistiu no estudo do comportamento dinâmico da estrutura
de acoplamento, quando esta se encontra sujeita aos esforços gerados no evento de curtocircuito.
Assim, com base na nova estrutura em desenvolvimento para o transformador Core, foi
realizada uma análise das travessas. Para este componente, foi elaborado um algoritmo de
cálculo capaz de apresentar o seu dimensionamento em função dos esforços a que se encontra
sujeito. Esta análise permitiu também obter a flecha ao longo da travessa, sendo deduzida
equação diferencial da linha elástica para as cargas consideradas. Neste componente, foi
também analisado o seu comportamento dinâmico, tendo em conta os esforços resultantes do
evento de curto-circuito.
Por último, foi estudada a placa de núcleo, que faz parte da estrutura de acoplamento do
transformador, tendo sido proposto um novo design para a ligação soldada existente. Neste
estudo, as simulações numéricas foram validadas através de testes experimentais. The work exposed along this Dissertation describes a project under development by the company Efacec, concerning to the evolution of structural components of the active part of a power transformer Core. The ocurrence of short circuit is the most catastrophic event in the life cycle of a transformer. This event implies fixime the damage caused, when that is possible, which involves costly maintenance. Thus, it is necessary that the designers of the structural components of the transformer take into account the loads produced by short circuit in order to avoid such damages or, at least, mitigate them. The coupling structure of a Core transformer must protect the constituents of the active part of the equipment by preventing that mechanical loads are applied to them. The main objective of this work consisted in the study of the dynamic behavior of coupling structure, when it is subjected to the efforts generated during the event of short circuit. Thus, on the basis of the new structure in development for the transformer Core, it was conducted an analysis of the clamping. For this component, it was elaborated a calculation algorithm able to present its sizing according to the efforts to which is subjected. This analysis also enabled the evaluation of the deflection along the clamping, the differential equations of the elastic line were deducted for the applied loads. The dynamic behavior of this component was also analyzed, taking into account the efforts resulting from the event of short circuit. Finally, it was studied the tie bars, which is part of the coupling structure of the transformer, a new design for the existing welded connection was proposed. In this study, the numerical simulations have been validated through experimental tests. |
Tipo: | Dissertação de mestrado |
Descrição: | Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Mecânica |
URI: | https://hdl.handle.net/1822/39865 |
Acesso: | Acesso aberto |
Aparece nas coleções: | BUM - Dissertações de Mestrado DEM - Dissertações de Mestrado / MSc Thesis |
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Dissertação _Manuel Henrique Marques Pinheiro_62060_2015.pdf | 5,21 MB | Adobe PDF | Ver/Abrir |