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https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/26308
ORCID: | ![]() |
Document type: | Tese |
Access type: | Acesso Aberto |
Title: | Uma contribuição aos projetos de transformadores via algoritmos naturais e elementos finitos |
Alternate title (s): | A contribution to the design of transformers via natural algorithms and finite elements |
Author: | Maximiano Sobrinho, Adelicio |
First Advisor: | Camacho, José Roberto |
First member of the Committee: | Freiras, Marcos Antônio Arantes de |
Second member of the Committee: | Moura, Fabrício Augusto Matheus |
Third member of the Committee: | Guimarães Júnior, Sebastião Camargo |
Fourth member of the Committee: | Saraiva, Elise |
Summary: | O objetivo desta pesquisa é apresentar os estudos realizados para projetar transformadores de distribuição trifásicos, tipo núcleo envolvido, com o auxílio de técnicas de otimização. Através da função mono-objetivo pretende-se minimizar as perdas elétricas e magnéticas, e com o uso da função multiobjetivo pretende-se minimizar as perdas e a massa total da parte ativa do transformador. Os algoritmos utilizados são: a Evolução Diferencial (ED) e o Enxame de Partículas (EP) e seus desempenhos são comparados através dos resultados atingidos. Ainda, é detalhada a importância de uma boa estimativa da corrente de energização (inrush) dos transformadores desde a elaboração dos projetos, devido à sua interferência nos sistemas de proteção e no sistema elétrico de potência em geral. Os parâmetros fundamentais do projeto, tais como: dimensões do núcleo, perdas totais, corrente a vazio e a corrente de energização são estimados analiticamente através do software OCTAVE. As análises eletromagnéticas no núcleo são simuladas via Método dos Elementos Finitos (MEF). A corrente inrush é calculada pelo método analítico via software OCTAVE, simulada via software ATPDraw (Alternative Transient Program) e medida em campo. A otimização multiobjetivo trabalha com dois ou mais objetivos, na maioria das vezes conflitantes, e a cada iteração armazena as diversas soluções não dominadas da Frente de Pareto, auxiliando os projetistas na escolha da solução que melhor atenda às suas necessidades. Os resultados obtidos com as técnicas de otimização monoobjetivo e multiobjetivo foram para minimizar as perdas totais e/ou custo do projeto. |
Abstract: | The objective of this research is to present the studies carried out to design three-phase core type distribution transformers, with the aid of optimization techniques. Minimize losses through the use of a mono-objective function, and with the use of multi-objective function minimize losses and the total mass of the active part of the transformer. The algorithms used are: Differential Evolution (DE) and Particle Swarm Optimization (PSO), their performances are compared through the obtained results. In addition, is detailed the importance of a good estimation of the inrush current of the transformers from the elaboration of the project, due to its interference in the protection systems and in the electrical power system in general. The main parameters of the design, such as: core dimensions, total losses, no load current and the energizing current are estimated analytically through the OCTAVE software. The analysis of magnetic flux density in the core is simulated using the Finite Element Method (FEM). The inrush current is calculated, simulated by ATPDraw (Alternative Transient Program) software and measured in the field. Multiobjective optimization allows working with two or more conflicting objectives, and at each iteration it stores the various non-dominant Pareto Front solutions, helping designers to choose the solution that best meets their needs. The results obtained with the mono-objective and multiobjective optimization techniques were interesting to minimize the losses and/or cost of the project. |
Keywords: | Evolução Diferencial Otimização Multiobjetivo Projeto de Máquinas Elétricas Método de Elementos Finitos Finite Element Method Multiobjective Optimization Differential Evolution Electric Machines Design |
Area (s) of CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA |
Language: | por |
Country: | Brasil |
Publisher: | Universidade Federal de Uberlândia |
Program: | Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica |
Quote: | Maximiano Sobrinho, Adelicio. Uma contribuição aos projetos de transformadores via algoritmos naturais e elementos finitos [recurso eletrônico]. 2019. Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica) - Universidade Federal de Uberlândia. DOI http://dx.doi.org/10.14393/ufu.te.2019.2179 |
Document identifier: | http://dx.doi.org/10.14393/ufu.te.2019.2179 |
URI: | https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/26308 |
Date of defense: | 14-Jun-2019 |
Appears in Collections: | TESE - Engenharia Elétrica |
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