Impacto da temperatura ambiente no resfriamento de transformadores elétricos: uma investigação usando CFD para regiões do estado do Espírito Santo

Resumo

Os transformadores elétricos estão sendo estudados a fim de se aumentar a eficiência energética e reduzir o impacto ambiental. Neste contexto, o objetivo do presente trabalho é avaliar, utilizando a fluidodinâmica computacional (CFD), o impacto da temperatura ambiente no resfriamento de transformadores elétricos para diferentes valores de temperatura, que abrangem as condições climáticas de regiões do estado do Espírito Santo, Brasil. A disponibilidade de dados de temperatura do ar foram fundamentais para o presente estudo, servindo como condição de contorno para a modelagem do transformador. Os resultados mostram que o mês de fevereiro é o mês, historicamente, mais quente com a média das temperaturas máximas maior para Alegre com 34,2 °C, e picos foram registrados em Marilândia (42,1 ºC) e Ecoporanga (40,0 ºC).  A partir da simulação computacional observou-se que a temperatura é distribuída de seus valores máximos próximos às superfícies das bobinas e do núcleo para seus valores mínimos nas superfícies externas do transformador. As temperaturas média e máxima do óleo aumentam com o aumento da temperatura ambiente devido à diminuição da dissipação de calor para o exterior. Este resultado sugere que maior atenção deve ser dada aos dispositivos instalados nas cidades/regiões de Alegre, Marilândia e Ecoporanga.