Uma carga monofásica é conectada aos terminais de baixa de um transformador. Determinar a regulação de tensão do transformador e a sua eficiência quando a carga, alimentada com tensão de
e potência nominal, tem fator de potência (a) 0,92 atrasado e (b) 0,92 adiantado.
- Dados nominais da carga.
.
- Dados nominais do transformador:
, corrente de excitação desprezível e
referida ao circuito de baixa.
Passo 1
Beleza, o enunciado quer duas coisas de um transformador monofásico 20 kV/2,4 kV (200 kVA):
- A regulação de tensão quando a carga de 180 kVA a 2,4 kV opera com fator de potência 0,92 atrasado e 0,92 adiantado.
- A eficiência sob essas mesmas condições.
Conteúdo: circuito equivalente do transformador (impedância de fuga), definição de regulação de tensão e eficiência, cálculo de corrente de carga e perdas ôhmicas.
O que vamos usar:
– Impedância equivalente referida ao secundário: .
– Corrente de carga: .
– Fórmula da regulação:
– Impedância equivalente referida ao secundário:
– Corrente de carga:
– Fórmula da regulação:
– Para eficiência (desprezando perdas no ferro):
Passo 2
Calcular a corrente de carga nominal (180 kVA, 2,4 kV):
Passo 3
Anotar
e
(referidos ao secundário):
(Usamos
, pois a reatância de fuga é indutiva.)
Passo 4
Regulação para
atrasado (
):
Passo 5
Regulação para
adiantado (
,
):
(Regulação negativa quer dizer que a tensão no secundário sobe um pouco sob carga.)
Passo 6
Perdas ôhmicas sob carga:
Potência útil (ambos os casos têm mesma
e mesma
):
Eficiência:
Resposta
Regulação de tensão:
(a) 0,92 atrasado → 2,02%
(b) 0,92 adiantado → –0,41%
(a) 0,92 atrasado → 2,02%
(b) 0,92 adiantado → –0,41%
Eficiência (ambos os casos) → 99,06%