Análise de Perdas Eletromagnéticas de um Transformador de Distribuição a Seco sob Desequilíbrio via Modelagem por Elementos Finitos

Este artigo apresenta uma análise do desempenho eletrotérmico de um transformador a ser instalado em um novo conceito de subestação subterrânea. Subestações subterrâneas são uma alternativa para o armazenamento e distribuição de energia elétrica em áreas urbanas, mas têm limitações em termos de espaço disponível, resfriamento e operação em condições não ideais. O transformador é a principal fonte de calor em uma subestação subterrânea e pode sofrer os efeitos do desequilíbrio de tensão e/ou corrente gerado pela carga ou pelo próprio sistema elétrico. O objetivo deste trabalho é avaliar o comportamento elétrico e térmico do transformador sob diferentes cenários de desequilíbrio de tensão, usando simulação numérica baseada no método dos elementos finitos. Os resultados mostram que desequilíbrios do sistema elétrico reduzem as perdas totais do transformador, mas concentram as perdas na coluna central do núcleo, o que pode comprometer sua vida útil. Por outro lado, desequilíbrios de carga aumentam as perdas do enrolamento e causam uma distribuição desigual entre as fases. A análise realizada é essencial para preservar a vida útil do equipamento e dimensionar adequadamente o sistema de resfriamento da subestação.