- Como deve ser testado um TC de classe 0,6 para levantarmos a sua classe de exatidão, considerando que a carga padronizada para ele é
? Que resultado confirmará a sua classe de exatidão?
Passo 1
O enunciado pede duas coisas claras:
- Como proceder para testar um transformador de corrente (TC) declarado de classe de exatidão
, sabendo que a carga padronizada a ser usada no ensaio é . - Qual resultado (critério) confirmará que ele realmente pertence à classe
.
As informações fornecidas pelo enunciado que vamos usar:
- O TC é declarado como classe de exatidão
. - A carga padronizada para o ensaio é
(essa é a carga que deve ser colocada no secundário durante os ensaios).
Passo 2
O que é preciso medir e por quê (aula rápida, sem pânico):
- Um TC é caracterizado principalmente por dois erros quando alimentado por corrente:
- erro de razão (ou erro de transformação), que mede quanto a corrente secundária medida difere da corrente secundária ideal;
- erro de fase (deslocamento de fase entre primária e secundária).
Ambos afetam a medição de energia e por isso as classes de exatidão impõem limites para esses erros.
- Definições e fórmulas úteis:
-
= razão nominal do TC (por exemplo : ). - Para uma corrente primária
, a corrente secundária ideal é . - Se medirmos a corrente secundária real
, o erro de razão, em porcentagem, é - O erro de fase
é o ângulo (em minutos ou graus) entre os fasores e (na prática mede‑se o ângulo entre e a tensão no enrolamento secundário quando a carga for resistiva).
-
- Sobre a carga padronizada
: isso indica a carga (burden) de ensaio que o secundário deve ver durante a prova, segundo a norma aplicável. Na prática, coloca‑se no secundário um reóstato/impedância que reproduza essa carga padronizada (pode ser especificada em VA, ohms e fator de potência pela norma ou pelo fabricante). Para os cálculos de corrente é conveniente usar carga resistiva conhecida para que a tensão no secundário seja proporcional à corrente secundária.
Passo 3
Procedimento passo a passo do ensaio (o que fazer na bancada):
- Identificar e anotar: razão nominal
, corrente nominal (corrente primária nominal) e os detalhes da carga conforme norma/fabricante (valor em VA ou impedância). - Montagem: conectar o secundário do TC à carga padronizada
. Garantir conexões curtas e firmes (falha aqui dá erro grande). Colocar instrumentos de medida: amperímetro no primário (ou injetar corrente controlada no primário) e voltímetro/amperímetro/phasímetro no secundário (ou medir tensão no burden para deduzir ). - Pontos de ensaio (padrão típico): medir em pelo menos três pontos representativos. Em muitos ensaios de medição usa‑se, por exemplo, correntes próximas de:
, e (os pontos exatos dependem da norma aplicável; confirmar a norma da prova). Cada ponto testa comportamento em baixa, nominal e alta corrente. - Em cada ponto: aplicar
(valor do ponto), esperar regime permanente, medir a corrente secundária e o ângulo de fase entre e (ou entre e a tensão no burden, se o burden for resistivo). Se só for possível medir a tensão no burden e a resistência , obter . - Calcular o erro de razão
usando a fórmula do Passo 2 e anotar o erro de fase em cada ponto. Registrar todas as medições e condições (temperatura, frequência, fator de potência da carga, etc.).
Observação prática amigável: usar carga puramente resistiva no secundário facilita a medição de fase (tensão e corrente secundária em fase), o que simplifica a determinação do deslocamento de fase entre primária e secundária.
Passo 4
Como interpretar os resultados (o que significa “passar”):
- A classe de exatidão
impõe limites máximos admissíveis para o erro de razão (em %) e para o erro de fase (em minutos de arco ou graus), nos pontos de ensaio e com a carga padronizada especificada ( ). - Portanto, depois de calcular
e medir em cada ponto de ensaio: - Se para todos os pontos ensaiados com a carga
o erro de razão satisfizer (ou o limite de porcentagem indicado na norma para classe ) e o erro de fase também estiver dentro dos limites especificados pela norma para essa classe, então o TC confirma a classe de exatidão . - Se algum ponto tiver
ou exceder o limite, o TC NÃO atende à classe nas condições da prova.
- Se para todos os pontos ensaiados com a carga
Passo 5
Fórmulas e exemplo simbólico de cálculo (para você aplicar na prova):
- Fórmula do erro de razão (repetindo com clareza):
Exemplo simbólico: se , então . Se medir , Neste exemplo o erro de razão é (ou seja, dentro do limite de em módulo). - Como medir
: se o burden for puramente resistivo , mede‑se a tensão no burden; essa tensão está em fase com . Medir o ângulo entre e com um phasímetro dá imediatamente o deslocamento de fase do secundário em relação à primária.
Passo 6
Coisas práticas e pegadinhas (me ajuda na prova):
- Confirme sempre qual norma a banca/professor quer que você use (IEC, NBR, etc.) porque os pontos de ensaio e a definição exata da carga
podem variar ligeiramente. - Não deixe o secundário em vazio (aberto) durante o ensaio — isso é perigoso e gera tensões muito altas. O secundário deve estar sempre carregado com a
. - Registre temperatura e frequência, porque os limites de classe são válidos nas condições normais especificadas.
- Se na prova te pedirem calcular numérico, use a fórmula do Passo 5 com os dados que te derem; se te pedirem descrever procedimento, use os passos acima.
Resposta
Realizar ensaios com o secundário do TC ligado à carga padronizada
; aplicar correntes de ensaio (por exemplo
,
e
, ou os pontos exigidos pela norma), medir em cada ponto a corrente secundária
e o deslocamento de fase
, e calcular o erro de razão
.
Confirmação da classe: o TC será confirmado como classe se, com a carga
, todos os pontos de ensaio apresentarem
e o erro de fase
estiver dentro dos limites estabelecidos pela norma para a classe
.
Confirmação da classe: o TC será confirmado como classe