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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/26582| Título: | Estudo e análise da falta interna espira-terra em um transformador de potência monofásico |
| Título(s) alternativo(s): | Study and analysis of internal turn-ground fault in a single-phase power transformer |
| Autor(es): | Mendes, Darley Ferreira Germanos, Felipe Melo Cardoso, Victor Leão |
| Orientador(es): | Magrin, Fabiano Gustavo Silveira |
| Palavras-chave: | Transformadores elétricos Modelos lineares (Estatística) Análise funcional não-linear Modelos matemáticos Software - Desenvolvimento Electric transformers Linear models (Statistics) Nonlinear functional analysis Mathematical models Computer software - Development |
| Data do documento: | 24-Nov-2020 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Curitiba |
| Citação: | MENDES, Darley Ferreira; GERMANOS, Felipe Melo; CARDOSO, Victor Leão. Estudo e análise da falta interna espira-terra em um transformador de potência monofásico. 2020. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Elétrica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2020. |
| Resumo: | Este trabalho apresenta o estudo e análise da falta interna espira-terra em transformador monofásico. Inicialmente foi realizada uma revisão teórica sobre o assunto incluindo os modelos ideal e real do transformador utilizados na literatura. A partir do modelo real, foi apresentado a formulação matemática para cálculo dos parâmetros do transformador quando presente uma falta espira-terra em um dos enrolamentos. Os cálculos dos parâmetros podem ser realizados de duas maneiras, o cálculo linear e o cálculo não-linear, dividindo assim os enrolamentos para aplicação do curto-circuito entre a espira e o terra do transformador. Após apresentar a fundamentação teórica, os circuitos foram modelados no software PS SIMUL utilizando-se de dados reais de um transformador monofásico de alta tensão. Para simplificação das análises, foi utilizado um transformador com relação de transformação 1:1. Para cada bateria de teste, foram aplicadas faltas a cada 1% do enrolamento. Também em cada bateria de testes foram analisadas as correntes e tensões na entrada e no ponto de falta. As primeiras simulações tiveram o objetivo de comparar as faltas com os circuitos operando a vazio e a plena carga, sendo que foram aplicadas faltas em ambos os lados do transformador. Depois de analisados estes parâmetros, fez-se a comparação entre as faltas utilizando-se os desenvolvimentos matemáticos linear e não-linear. Por último, realizou-se uma discussão sobre os resultados obtidos. De forma geral os resultados se mostraram divergentes dos resultados esperados, pois o modelo matemático de cálculo linear apresentou uma variação não linear. O motivo de tal resultado não ficou claro até o momento de conclusão deste trabalho, ficando como uma sugestão de trabalho futuro. Os resultados referentes ao procedimento de cálculo não-linear apresentaram também um resultado diferente do esperado, no entanto, este modelo é proprietário do fabricante do software, sendo também um possível caso de estudo futuro. |
| Abstract: | This work presents a study and analysis of internal turn-ground fault in a singlephase power transformer. It was initially presented a theoretical review about the subject matter including the ideal and real model of a power transformer utilized in the literature. From the real model, it was presented a mathematical formulation for the calculation of the power transformers’ parameters when there is a turn-ground fault in one of the windings. The calculations of the parameters can be done in two ways, the linear and the non-linear calculations, by splitting one winding to apply the turn-ground short-circuit on a power transformer. After presenting the theorical foundation, the circuits were modeled in the PS SIMUL software by using real data of a high voltage single-phase power transformer. To simplify the analysis, it was used a power transformer with a 1:1 transformation relation. For each batches of tests, it was analyzed the current and voltage outside the power transformer and at the fault point. The first simulations were done to compare the faults of each circuit for when they were operating empty and at full load, and the faults were applied in both sides of the power transformer. After analyzing these parameters, the faults were compared to each other by using the linear and non-linear mathematical developments. Lastly, it was discussed the results. In general, the results showed a divergent from the expected, because the linear mathematical model presented a non-linear behavior. The reason of this result was not clear until the conclusion of this work and, as a suggestion, can be topic of study for future works. The results from the non-linear calculations also showed results different from the expected but, however, this model is a property of the software’s manufacturer, and it can also be a possible study case for future works. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/26582 |
| Aparece nas coleções: | CT - Engenharia Elétrica |
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