OPTIMIZAÇÃO DA ESTRUTURA DE REFORÇO EM TRANSFORMADORES DE POTÊNCIA SHELL

Abstract

O objectivo desta dissertação consiste em criar um sistema de cálculo genérico que permita minimizar a massa da estrutura de reforço dos transformadores SHELL fabricados pela empresa EFACEC. Quando ocorre um curto-circuito as pressões internas transmitidas pelo núcleo do transformador ao tanque que o contém aumentam significativamente, pelo que o correcto dimensionamento da estrutura de reforço é crucial para a integridade estrutural e segurança em redor do mesmo. Durante o processo de optimização pontos específicos da estrutura têm de satisfazer constrangimentos de tensão e deslocamento, por isso foram desenvolvidos dois modelos de optimização distintos, denominados de “modelo de elementos finitos” e “modelo analítico”. Ambos utilizam os algoritmos genéticos e algoritmos baseados em gradientes presentes no programa MATLAB para minimizar a massa da estrutura, porém, recorrem a técnicas diferentes para calcular as tensões e o deslocamento. O primeiro usa o método dos elementos finitos com recurso ao programa ANSYS, enquanto o modelo analítico utiliza equações baseadas na teoria de vigas. Foi também desenvolvida uma interface gráfica que permite uma fácil utilização de ambos os modelos sem que seja necessário recorrer à linha de comandos do MATLAB.