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Título: Avaliação da vida útil de transformadores da subestação de uma usina eólica : um estudo de caso no nordeste brasileiro.
Autor(es): Marini, Matheus
Orientador(es): Baroni, Bruno Randazzo
Membros da banca: Monteiro, Paulo Marcos de Barros
Reis, Agnaldo Jose da Rocha
Coelho, Bruno Nazário
Baroni, Bruno Randazzo
Palavras-chave: Transformador - vida útil
Energia eólica
Transformador - dimensionamento.
Data do documento: 2022
Referência: MARINI, Matheus. Avaliação da vida útil de transformadores da subestação de uma usina eólica: um estudo de caso no nordeste brasileiro. 2022. 75 f. Monografia (Graduação em Engenharia de Controle e Automação) - Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2022
Resumo: O consumo de energia elétrica tem crescido de forma acelerada na última década, fazendo com que a humanidade cada dia mais dependa dela para realizar suas tarefas diárias. O atual contexto mundial requer a busca por fontes energéticas mais sustentáveis e mais baratas, para que a energia elétrica seja amplamente acessível. Em linhas gerais, o sistema elétrico do Brasil é dividido em geração, transmissão e distribuição. Em todas essas etapas, os transformadores são utilizados para viabilizar o processo de transporte de energia. Os transformadores de potência são os ativos mais caros em subestações elétricas; portanto, estudar a depreciação desses equipamentos frente às peculiaridades climáticas é um tema de suma importância, pois possibilita dimensionálos da melhor forma possível, buscando uma maior eficiência em seu funcionamento. Nesse sentido, este trabalho apresenta análises de correlacionamento entre o envelhecimento de um transformador com ventilação forçada de uma usina eólica do nordeste brasileiro com a variação da velocidade do vento. O objetivo principal é verificar se a oscilação de potência existente nos complexos eólicos acelera a degradação do transformador, identificando assim um fator de correto dimensionamento dos transformadores, prevenindo altos custos de manutenção e operação das empresas geradoras desse tipo de energia. Tais verificações são realizadas utilizando normas internacionais com equivalência no país, que consideram a potência aparente e a temperatura ambiente como principais fatores para o cálculo do envelhecimento. Os resultados mostram que a temperatura do ponto mais quente do enrolamento pode chegar a aproximadamente 130 °C, o que reduz a vida útil do transformador. Para que o transformador opere por 35 anos este trabalho conclui que a potência do transformador da subestação deve ser aproximadamente 0,8 da potência nominal do parque eólico.
Resumo em outra língua: Electricity consumption has grown rapidly in the last decade, making humanity increasingly dependent on it to perform its daily tasks. The current global context requires the search for more sustainable and cheaper energy sources, so that electrical energy is widely accessible. In general terms, the Brazilian electrical system is divided into generation, transmission and distribution. In all these stages, transformers are used to make the energy transport process viable. Power transformers are the most expensive assets in electrical substations; therefore, studying the depreciation of these equipments in the face of climatic peculiarities is a topic of paramount importance, as it makes it possible to dimension them in the best possible way, seeking greater efficiency in their operation. In this sense, this work presents correlation analyzes between the aging of a transformer with forced ventilation of a wind farm in northeastern Brazil and the variation of wind speed. The main objective is to verify if the power oscillation existing in the wind farms accelerates the degradation of the transformer, thus identifying a factor of correct dimensioning of the transformers, preventing high maintenance and operation costs of the companies that generate this type of energy. Such verifications are carried out using international standards with equivalence in the country, which consider apparent power and ambient temperature as the main factors for calculating aging. The results show that the temperature of the hottest point of the winding can reach approximately 130 °C, which reduces the life of the transformer. For the transformer to operate for 35 years, this work concludes that the power of the substation transformer must be approximately 0.8 of the rated power of the wind farm.
URI: http://www.monografias.ufop.br/handle/35400000/4342
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