Fortalecimiento de la Integridad Estructural del Tanque del Transformador a través de Configuraciones de Diseño de Rigidez Económica Utilizando Análisis Computacional
Autores: Hasan, Md Milon; Rahman, Arafater; Islam, Asif; Khondoker, Mohammad Abu Hasan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Fortalecimiento de la Integridad Estructural del Tanque del Transformador a través de Configuraciones de Diseño de Rigidez Económica Utilizando Análisis Computacional
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Transformadores de potencia
Diseño estructural
Paredes de tanque de alta tensión
Diseños de refuerzo
Análisis de elementos finitos
Distribución de tensiones
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 17
Citaciones: Sin citaciones
Los transformadores de potencia desempeñan un papel vital en el ajuste de los niveles de voltaje durante la transmisión. Este estudio se centra en optimizar el diseño estructural de los tanques de transformadores de potencia, particularmente las paredes de los tanques de alta tensión (HV), para mejorar su robustez mecánica, rendimiento y fiabilidad operativa. Esta investigación analiza varios diseños de refuerzos y su impacto en la distribución de tensiones y deformaciones a través del análisis de elementos finitos (FEA). Se evaluaron diez configuraciones diferentes de refuerzos, incluyendo variaciones en grosor, ancho, tipo y posición, para identificar el diseño óptimo que minimiza la tensión y la deflexión, considerando las restricciones de peso. Los resultados indican que configuraciones específicas, particularmente aquellas que incorporan vigas en H de 16 mm de grosor, mejoran significativamente la integridad estructural. La validación experimental a través de pruebas de presión corroboró los hallazgos de la simulación, asegurando la aplicabilidad práctica de los diseños optimizados. Los hallazgos de este estudio tienen implicaciones para mejorar la longevidad y fiabilidad de los transformadores de potencia, contribuyendo en última instancia a sistemas de transmisión de energía más eficientes y resilientes.
Descripción
Los transformadores de potencia desempeñan un papel vital en el ajuste de los niveles de voltaje durante la transmisión. Este estudio se centra en optimizar el diseño estructural de los tanques de transformadores de potencia, particularmente las paredes de los tanques de alta tensión (HV), para mejorar su robustez mecánica, rendimiento y fiabilidad operativa. Esta investigación analiza varios diseños de refuerzos y su impacto en la distribución de tensiones y deformaciones a través del análisis de elementos finitos (FEA). Se evaluaron diez configuraciones diferentes de refuerzos, incluyendo variaciones en grosor, ancho, tipo y posición, para identificar el diseño óptimo que minimiza la tensión y la deflexión, considerando las restricciones de peso. Los resultados indican que configuraciones específicas, particularmente aquellas que incorporan vigas en H de 16 mm de grosor, mejoran significativamente la integridad estructural. La validación experimental a través de pruebas de presión corroboró los hallazgos de la simulación, asegurando la aplicabilidad práctica de los diseños optimizados. Los hallazgos de este estudio tienen implicaciones para mejorar la longevidad y fiabilidad de los transformadores de potencia, contribuyendo en última instancia a sistemas de transmisión de energía más eficientes y resilientes.