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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/35950| Título: | Impacto dos harmônicos nos transformadores |
| Título(s) alternativo(s): | Impact of harmonics on transformers |
| Autor(es): | Zenkner, Camila Amorim Costa, José Vinícius Domingues Borges |
| Orientador(es): | Iamamura, Bruno Akihiro Tanno |
| Palavras-chave: | Harmônicos (Ondas elétricas) Transformadores elétricos Fator de potência Método dos elementos finitos Harmonics (Electric waves) Electric transformers Electric power factor Finite element method |
| Data do documento: | 23-Mai-2023 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Curitiba |
| Citação: | ZENKNER, Camila Amorim; COSTA, José Vinícius Domingues Borges. Impacto dos harmônicos nos transformadores. 2023. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Elétrica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2023. |
| Resumo: | O presente trabalho de conclusão de curso apresenta um estudo sobre o impacto dos harmônicos em transformadores e analisa o aumento das perdas decorrentes da inclusão de cargas não lineares na rede elétrica e consequente distorção do formato de onda da corrente elétrica. A justificativa para a realização deste estudo se deve ao fato de que as cargas não lineares são cada vez mais presentes nas redes elétricas, sobretudo com o aumento da utilização de dispositivos eletrônicos, o que causa o aumento dos harmônicos na rede elétrica, resultando em perdas adicionais nos transformadores e comprometendo a eficiência do sistema como um todo. A metodologia utilizada neste trabalho consistiu em realizar um teste em bancada como estudo de caso, utilizando um transformador didático e cargas não lineares. Além disso, foi realizada uma simulação utilizando o método dos elementos finitos para comparar os resultados obtidos no teste em bancada. Os resultados mostraram que, de fato, a inclusão de cargas não lineares na rede elétrica pode resultar em um aumento significativo das perdas nos transformadores, o que pode levar a uma redução na eficiência do sistema. Os dados obtidos na simulação foram comparados com os resultados do teste em bancada, mostrando uma boa concordância entre as duas técnicas de análise. Concluiu-se, portanto, a importância da avaliar o impacto dos harmônicos em transformadores e considerar as perdas decorrentes da inclusão de cargas não lineares na rede elétrica. Este estudo sugere que é possível realizar testes em bancada e simulações computacionais para analisar o comportamento dos transformadores em situações de operação com cargas não lineares, o que pode auxiliar na tomada de decisão para o planejamento e dimensionamento de sistemas elétricos mais eficientes e econômicos. Este estudo teve como principal resultado quantitativo o aumento do nível das perdas no transformador em decorrência da elevação das distorções das formas de onda de corrente e de tensão. |
| Abstract: | This work aims to study the impact of harmonics on transformers and analyze the increase in losses due to the inclusion of non-linear loads in the electrical network and the resulting distortion of the waveform of the electrical current. The justification for this study is that non-linear loads are increasingly present in electrical networks, especially with the increase in the use of electronic devices, which causes an increase in harmonics in the electrical network, resulting in additional losses in transformers and compromising the efficiency of the system. The methodology used in this work consisted of performing a bench test as a case study, using a didactic transformer and non-linear loads. In addition, a simulation was performed using the finite element method to compare the results obtained in the bench test. The results showed that the inclusion of non-linear loads in the electrical network can indeed result in a significant increase in losses in transformers, which can lead to a reduction in the efficiency of the system. The data obtained in the simulation were compared with the results of the bench test, showing good agreement between the two analysis techniques. Therefore, it was concluded that it is important to evaluate the impact of harmonics on transformers and consider the losses due to the inclusion of non-linear loads in the electrical network. This study suggests that it is possible to perform bench tests and computer simulations to analyze the behavior of transformers in situations of operation with non-linear loads, which can assist in decision making for the planning and sizing of more efficient and economical electrical systems. The main quantitative result of this study was the increase in the level of losses in the transformer due to the increase in distortions of current and voltage waveforms. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/35950 |
| Aparece nas coleções: | CT - Engenharia Elétrica |
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