Optimização da estrutura contra curto-circuitos de transformadores de potência shell

A optimização estrutural é actualmente uma área consolidada do saber, assente sobre um corpo de conhecimentos teóricosbem definido e empregando um conjunto de técnicas e de algoritmos muito diversificado capaz de obter soluções para umagrande variedade de problemas. Como consequência é cada vez mais usada como auxiliar na actividade de projecto por partedas empresas. Neste trabalho apresenta-se uma aplicação de optimização estrutural especificamente desenvolvida para odimensionamento de componentes de transformadores de potência SHELL pela empresa EFACEC.Transformadores de potência SHELL, como o ilustrado na figura 1, são máquinas de grande dimensão que realizam atransferência de energia eléctrica entre dois circuitos independentes através de indução electromagnética. Usando umnúmero de espiras diferente nos enrolamentos primário e secundário transformam energia eléctrica com baixa ou médiavoltagem em energia com alta voltagem, ou vice-versa. A estrutura destas máquinas é concebida para suportar esforçoselevados oriundos de situações de curto-circuito, obrigando a um dimensionamento criterioso dos componentes mecânicosque perfazem a estrutura resistente.A aplicação desenvolvida utiliza dois programas disponíveis comercialmente, Matlab e Ansys, integrando-os através de umainterface específica que possibilita incorporar as soluções optimizadas no projecto de novos transformadores. A aplicaçãoutiliza modelos paramétricos dos transformadores criados em linguagem APDL (Ansys Parametric Design Language) ealgoritmos de optimização disponíveis em Matlab. Demonstra-se que a metodologia empregue é de âmbito muito genérico,podendo ser usada com sucesso no projecto de uma grande variedade de estruturas e componentes.