Quais as consequências em se desprezar o efeito transformador no regime transitório e no regime permanente?
Passo 1
O enunciado pergunta quais os erros ou desvios que surgem ao desprezar o efeito do transformador — isto é, ao modelar o equipamento como ideal (sem reatância de dispersão, sem ramo de magnetização, sem relação de transformação) — em dois regimes de operação de um sistema elétrico: o regime transitório (quando há variações rápidas, como energização ou faltas) e o regime permanente (situação estável, com tensões e correntes senoidais constantes).
Passo 2
Definição do modelo real versus modelo ideal do transformador
Um transformador real apresenta:
Um transformador real apresenta:
- Reatância de dispersão
que limita correntes de curto-circuito e de inrush. - Ramo de magnetização (indutância
e resistência ) que determina a corrente de excitação e as perdas no ferro. - Relação de transformação
que impõe mudança de nível de tensão e corrente.
Ao desprezar tudo isso, tratamos o transformador como um fio que liga primário e secundário sem queda de tensão nem consumo de magnetização.
Passo 3
Consequências no regime transitório
- Inrush (corrente de partida) infinita
Sem a reatância de dispersão, a corrente de magnetização após energização não é limitada, o que leva a picos irreais de corrente no instante de chaveamento. - Subestimação do amortecimento de transientes
O ramo de perdas no ferro (resistência) também contribui para amortecer oscilações. Desprezá-lo faz com que oscilações rápidas de tensão/corrente demorem mais ou sequer sejam atenuadas. - Falha na previsão de sobretensão de remanescente
Sem modelar a saturação e o ciclo de histerese do núcleo, não se captura a sobretensão de fechamento de fluxo magnético, levando a erros graves na análise de surto de tensão.
Passo 4
Consequências no regime permanente
- Nenhuma queda de tensão
A reatância de dispersão provoca queda de tensão proporcional à corrente. Desprezá-la faz com que a tensão no secundário seja igual à do primário dividido por(no modelo ideal), sem considerar regulação de tensão real. - Cálculo incorreto de potência e perdas
Sem o ramo de magnetização, a corrente de excitação é nula, e sem resistência de cobre e de ferro não há perdas calculadas. Logo, a eficiência e o fator de potência do sistema ficarão superestimados. - Curto-circuito irreal
Em faltas, a impedância vista no secundário será zero (modelo ideal), o que implica correntes de curto-circuito infinitas — impossível de proteger e dimensionar equipamentos de manobra.
Resposta
No regime transitório, desprezar o transformador leva a picos de corrente irrealmente altos, falta de amortecimento nas oscilações e não captura de sobretensões de inrush. No regime permanente, elimina‐se a queda de tensão e as perdas reais (cobre e ferro), obtendo-se tensões, correntes, potências e correntes de curto-circuito muito distantes da realidade.