2.39 Um transformador trifásico Y-
tem especificações nominais de
e 400 MVA e uma reatância equivalente em série monofásica de
, referida a seus terminais de alta tensão. O transformador está abastecendo uma carga de 375 MVA com um fator de potência de 0,89 adiantado e uma tensão de 24 kV (de linha) no lado de baixa tensão. O transformador é abastecido por um alimentador, cuja impedância é
, conectado a seus terminais de alta tensão. Nessas condições, calcule (a) a tensão de linha nos terminais de alta tensão do transformador e (b) a tensão de linha no lado de envio do alimentador.
Passo 1
O enunciado descreve um transformador trifásico em ligação Y-
com relação de tensão nominal de
,kV/
,kV e potência de
,MVA. Sua reatância série (por fase, referida ao lado de alta tensão) é
Ele alimenta uma carga de
,MVA, fator de potência
adiantado, mantida em
,kV (fase-fase) no lado de baixa tensão. O alimentador que leva o transformador tem impedância por fase
Precisamos achar
(a) a tensão de linha nos terminais de alta tensão do transformador, e
(b) a tensão de linha no lado de envio do alimentador.
(a) a tensão de linha nos terminais de alta tensão do transformador, e
(b) a tensão de linha no lado de envio do alimentador.
Passo 2
Calcular a potência por fase da carga e seu ângulo de fase.
A potência total é com
adiantado. Logo, por fase:
A potência total é
Como o
é adiantado, a reativa é negativa no sinal:
Passo 3
Obter a tensão de fase no lado de baixa tensão e refletir ao lado de alta.
No lado de baixa tensão a tensão de fase é
No lado de baixa tensão a tensão de fase é
O ideal transformador faz
Passo 4
Calcular a corrente de linha referida ao lado de alta tensão (por fase).
Da relação , temos
Da relação
Passo 5
Determinar a tensão de fase nos terminais de alta tensão do transformador, incluindo a queda na reatância série.
A queda em cada fase no transformador é
A queda em cada fase no transformador é
A tensão de fase no terminal de alta tensão (recebimento do alimentador) é
O módulo e ângulo são
Convertendo para tensão de linha:
Passo 6
Calcular a tensão de fase no lado de envio do alimentador, incluindo a queda sobre
.
A queda de tensão por fase no alimentador é
A queda de tensão por fase no alimentador é
Logo a tensão de fase no envio é
cujo módulo e ângulo são
Em tensão de linha:
Resposta
(a)
(b)
(b)