Tcc - engenharia

Universidade Federal de Minas Gerais
Departamento de Engenharia Elétrica
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica

“Estudo de Modelos de Transformadores para Altas
Freqüências”

Laís Araújo Falcão de Oliveira

Orientador: Prof. Dr. Ivan José da Silva Lopes
Co-orientador: Prof. Dr. Helder de Paula

Dissertação de mestrado submetido à Banca Examinadora designada pelo

Programa

de

Pós-Graduação

em

Engenharia Elétrica da Universidade Federal de Minas
Gerais - PPGEE/UFMG, como requisito parcial a obtenção de título de Mestre em Engenharia Elétrica.

Belo Horizonte
Julho/2011

Resumo

Este trabalho apresenta uma metodologia para determinação de um modelo matemático para transformadores, apropriado para estudos de fenômenos transitórios, cujas freqüências predominantes tipicamente se situam na faixa de kHz a MHz.
A metodologia apresentada tem por base um transformador monofásico de pequeno porte, embora a mesma possa ser estendida para transformadores trifásicos de qualquer potência. O modelo é obtido a partir da medição da resposta em freqüência do transformador, a qual é ajustada por funções de transferência, utilizando-se, para isto, a rotina Vector Fitting.
A partir das funções aproximadas, uma rede equivalente é sintetizada. Entretanto, para garantia de estabilidade numérica nas simulações, a rede gerada é avaliada quanto a sua passividade. Por fim, para a validação do modelo, simulações no ATP são realizadas com posterior comparação com os resultados das medições, considerando o transformador alimentado por ondas senoidais e quadradas.

i

Abstract

This work presents a methodology for determining a mathematical model for transformers, suitable for studies of transient phenomena, whose predominant frequencies typically lie in the range of kHz to MHz.
The methodology presented is based on a small single-phase transformer, although it can be extended to three-phase transformers of any power. The