Especificar um TP e um TC para medição de energia elétrica e controle, sem finalidade de faturamento, sabendo que a tensão entre fases do circuito é de 13,8 kV e que a corrente na linha chegará no máximo a 80 A . Os instrumentos elétricos que serão empregados são:
a. Amperímetro do tipo ferro móvel modelo FM72 do fabricante Kron Medidores (www.kron.com.br)
b. Medidor eletrônico de energia ativa modelo Cronos6001 do fabricante ELETRAENERGY (http://www.eletraenergy.com)
c. Controlador de Fator de Potência modelo KPF-12 do fabricante Kron Medidores (www.kron.com.br).
obs. Utilizar as maiores perdas VA.
Os instrumentos estão instalados a uma distância média de 25 m do TC , com condutor de 2,5 mm^2.

Passo 1

Recapitulando o enunciado, precisamos especificar um transformador de corrente (TC) e um transformador de potencial (TP) para medição de energia e controle (sem faturamento). Temos:
– Tensão de linha VLL=13,8 kV
– Corrente máxima de linha Imax=80 A
– Instrumentos a alimentar (distância 25 m, cabo de 2,5 mm^2):
a. Amperímetro FM 72 (ferro-móvel)
b. Medidor eletrônico de energia ativa Cronos 6001
c. Controlador de fator de potência KPF- 12
Vamos usar as maiores perdas VA (vale tomar os valores máximos de fabricante para as entradas de corrente e tensão).

Passo 2

Escolha do TC:
1. Como a corrente máxima é 80 A e a corrente secundária padrão para instrumentos é 5 A, escolhemos a próxima relação padronizada acima de 80/5, ou seja,
TC:100/5 (A)
2. Classe de exatidão: para medição de energia e controle costuma-se adotar classe 0,5 (ou 0,5 B em some normas), garantindo erro <=0,5 %.

Passo 3

Cálculo da carga do TC (burden):
1. Resistência do cabo de cobre ( rhoapprox0,018,Omegacdotmm^2/ m), comprimento total de ida e volta l=2times25=50 m e área A=2,5 mm^2:
R cabo = rho,lA =0,018;502,5 =0,36 Omega
2. Queda de tensão e VA do cabo a I2=5 A:
V cabo = I2,R cabo=5cdot0,36=1,8 V, VA cabo=I2cdot V cabo=5cdot1,8=9 VA
3. Somas das potências aparentes dos instrumentos na entrada de corrente (valores máximos de catálogo):
– FM 72: 1,5 VA
– Cronos 6001 (corrente): 1,2 VA
– KPF- 12 (corrente): 2,8 VA
Total instrumentos = 1,5+1,2+2,8=5,5 VA 4. Carga total do TC = cabo 9 VA + instrumentos 5,5 VA = 14,5 VA 5. Logo, escolhemos um TC com burden nominal >= 15 VA. Como padrão comercial, adota-se 30 VA para folga de projeto.

Passo 4

Escolha do TP:
1. Para alimentar instrumentos, costuma-se usar 120 V no secundário. Assim a relação será
TP: 13,800 V120 V
2. Classe de exatidão: também classe 0,5 para medição de energia e controle.

Passo 5

Cálculo da carga do TP (burden):
1. Instrumentos na entrada de tensão (máximos de catálogo):
– Cronos 6001 (tensão): 3 VA
– KPF- 12 (tensão): 4,2 VA
Total instrumentos = 3+4,2=7,2 VA 2. A carga do cabo de tensão é desprezível frente a estes valores.
3. Logo, escolhemos um TP com burden nominal >= 8 VA. Comercialmente adota-se, para margem de segurança, 15 VA.

Resposta

TC: relação 100/5 A, classe 0,5, burden nominal 30 VA.
TP: relação 13,8 kV/120 V, classe 0,5, burden nominal 15 VA.

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