Análise de esforços mecânicos nos enrolamentos de transformadores ocasionados por correntes de energização utilizando método de elementos finitos

Transformadores são equipamentos essenciais para o funcionamento de sistemas elétricos. O projeto desses transformadores é realizado prevendo situações mais severas a que possa ser submetido no local destinado para sua instalação, devendo ter capacidade de suportar as solicitações de natureza diversas a que possa ser exposto. Apesar do extremo cuidado observado na fase de projeto destes dispositivos, a prática tem mostrado um número de ocorrência de falhas significativas. Dentre as causas destacam-se justamente os esforços mecânicos ou tensões verificados nas estruturas internas dos dispositivos em decorrência dos esforços adicionais provocados pelas correntes transitórias de energização. A investigação dos efeitos danosos causados pelo fenômeno mencionado, portanto torna-se imperativo. Nessa perspectiva, este trabalho tem por objetivo descrever e analisar os diferentes efeitos como: tração e compressão a que estão sujeitos os enrolamentos interno e externo sob ação de forças radiais e axiais envolvendo as bobinas do transformador, que dependendo da severidade do distúrbio, podem comprometer a integridade física do dispositivo, causando perda de eficiência da maquina ou até mesmo levar ao desuso. Portanto, para tal propósito, será utilizada uma modelagem computacional baseada no método de elementos finitos, que permite simulações de fenômenos de regime transitório e permanente além de possibilitar o acesso às grandezas eletromecânicas nos enrolamentos do transformador.