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Mémoire de Maîtrise
DOI
10.11606/D.3.2009.tde-01092009-150225
Document
Auteur
Nom complet
Leandro Fumio Tamura
Adresse Mail
Unité de l'USP
Domain de Connaissance
Date de Soutenance
Editeur
São Paulo, 2009
Directeur
Jury
Lebensztajn, Luiz (Président)
Chabu, Ivan Eduardo
Mendes, José Carlos
Titre en portugais
Determinação de parâmetros do circuito equivalente térmico de transformadores de potência por meio de técnicas de otimização.
Mots-clés en portugais
Identificação de sistemas
Otimização não linear
Transferência de calor
Transformadores e reatores
Resumé en portugais
Transformadores de potência representam um grande volume de investimento em sistemas de transmissão e distribuição. Falhas em transformadores têm um alto impacto econômico na exploração de uma rede. O parâmetro mais importante e que define a vida útil de isolação de um transformador é a temperatura do ponto mais quente de seus enrolamentos. O trabalho analisa dois modelos térmicos de transformadores de potência. Eles nos permitem calcular as temperaturas do óleo no topo e na parte inferior e a temperatura do ponto quente no enrolamento. Ambos os modelos são baseados em circuitos elétricos a parâmetros concentrados. O primeiro é uma proposta de Susa, que envolve a solução de dois circuitos elétricos acoplados. Já Tang sugere um segundo modelo, que consiste em um circuito elétrico de três nós. O principal objetivo deste trabalho é a obtenção dos parâmetros térmicos de ambos os modelos baseados em temperaturas medidas para uma determinada carga. Duas abordagens diferentes de otimização serão avaliadas: uma mono objetivo e outra multi objetivo. A segunda oferece-nos uma análise de sensibilidade de parâmetros do modelo. Ambos os métodos de otimização foram utilizadas para obter os parâmetros térmicos de um transformador de potência 250 MVA resfriamento ONAN (Óleo Natural, Ar Natural). Os parâmetros obtidos do modelo térmico são então utilizadas para outras curvas de carga e também são comparadas com a norma IEEE C57.91 1995 com boa precisão.
Titre en anglais
Determination of power transformer equivalent thermal circuit parameters by optimization techniques.
Mots-clés en anglais
Heat transfer
Non-linear optimization
System identification
Transformers and reactors
Resumé en anglais
Power transformers represent a large amount of investment in transmission and distribution systems. Faults in transformers have a high economic impact in the operation of a network. One of the most important parameters that govern the life of transformers is its hotspot temperature, which defines the loss of life of the equipament. The work analyzes two thermal models for a power transformer. They allow us to calculate the top oil temperature, the bottom oil temperature and the hotspot temperature of power transformers. Both models are based on lumped parameters. The first one is proposed by Susa, and involves the solution of two coupled electrical circuits. Tang suggests the second one, which consists on an electric circuit of three nodes to be solved. The main objective of this work is to obtain the thermal lumped parameters of both models based on measured temperatures for a given load curve. Two different approaches will be adopted: a mono-objective optimization and a multiobjective optimization. The second one provides us a sensitivity analysis of the model parameters. Both optimization methods were used to obtain the thermal lumped parameters in a 250 MVA ONAN power transformer. The obtained parameters of the thermal model are then used for other load curves and compared with the guide IEEE C57.91 1995 with good accuracy.
 
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Date de Publication
2009-10-09
 
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  • LEBENSZTAJN, L., e TAMURA, L.F. Determinação de Parâmetros do Modelo Térmico de um Transformador Através de Técnicas de Otimização. In XXIX CILAMCE Iberian Latin American Congress on Computational Methods in Engineering, Maceió, 2008. XXIX CILAMCE Iberian Latin American Congress on Computational Methods in Engineering.Alagoas : UFAL, 2008.
  • TAMURA, L. F., e Lebensztajn, L. Determinação de parâmetros do circuito equivalente térmico de transformadores por meio de técnicas de otimização. In VI Workspot International Workshop on Power Transformers, Foz do Iguaçu, 2010. VI Workspot International Workshop on Power Transformers., 2010. Resumo.
  • TAMURA, L.F., e Lebensztajn, L. Determinação de Parâmetros Térmicos de Transformadores de Potência através de Técnicas de Otimização. In XXIX Congresso Ibero Latino Americano de Métodos Computacionais em Engenharia, Maceió, 2008. XXIX CILAMCE Iberian Latin American Congress on Computational Methods in Engineering., 2008. Resumo.
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