Impacto de la temperatura ambiente en la refrigeración de transformadores eléctricos: una investigación mediante CFD para regiones del estado de Espírito Santo

Resumen

Los transformadores eléctricos están siendo estudiados con el fin de aumentar la eficiencia energética y reducir el impacto ambiental. En este contexto, el objetivo del presente trabajo es evaluar, utilizando la dinámica de fluidos computacional (CFD), el impacto de la temperatura ambiente en la refrigeración de transformadores eléctricos para diferentes valores de temperatura, que abarcan las condiciones climáticas de regiones del estado de Espírito Santo, Brasil. Un transformador eléctrico de 250 kVA fue estudiado usando CFD, con las temperaturas del aire de los municipios de interés aplicadas como condiciones de contorno para la modelación. Los resultados muestran que febrero es históricamente el mes más caluroso, con la mayor temperatura máxima promedio em Alegre con 34,2 °C, y se registraron picos en Marilândia (42,1 °C) y Ecoporanga (40,0 °C). A partir de la simulación computacional se observó que la temperatura se distribuye desde sus valores máximos cerca de las superficies de los devanados y del núcleo hasta sus valores mínimos en las superficies externas del transformador. Las temperaturas promedio y máxima del aceite aumentan con el incremento de la temperatura ambiente debido a la disminución de la disipación de calor hacia el exterior. Este resultado sugiere que se debe prestar mayor atención a los dispositivos instalados en las ciudades/regiones de Alegre, Marilândia y Ecoporanga.