- Exercício 1: A tensão terminal de uma carga ligada em estrela são três impedâncias iguais de
e uma tensão de linha
. A impedância de cada uma das linhas que conecta a carga à fonte é
. Determine a tensão de linha na fonte, potência ativa e reativa monofásica e trifásica da fonte e o fator de potência da fonte. Determine as perdas na linha.
Passo 1
Resumindo, temos uma carga trifásica ligada em estrela cujas impedâncias de fase são
e a tensão de linha no lado da carga é
Cada fase é alimentada por uma linha com impedância
Queremos encontrar:
- A tensão de linha na fonte
. - A potência ativa e reativa monofásica e trifásica fornecidas pela fonte.
- O fator de potência da fonte.
- As perdas na linha.
Para resolver, vamos fazer a análise em um circuito equivalente por fase: calcular a tensão de fase na carga, a corrente, o desvio de tensão na linha e, finalmente, a tensão de fonte, potências e perdas.
Passo 2
Calcular a tensão de fase na carga e a corrente de fase.
A relação entre tensão de linha e tensão de fase em estrela é
A corrente de fase é dada por
Passo 3
Determinar a queda de tensão na linha e a tensão de fase na fonte.
A queda de tensão na linha por fase é
A tensão de fase na fonte fica
Logo, a tensão de linha na fonte é
Passo 4
Calcular potência monofásica e trifásica na fonte e fator de potência.
O complexo de potência por fase na fonte é
Dessa forma,
Para o sistema trifásico:
O fator de potência da fonte é
Passo 5
Calcular perdas na linha.
Da impedância da linha
extraímos
Perdas ativas por fase:
Perdas reativas por fase:
No total trifásico:
Resposta
A fonte deverá fornecer uma tensão de linha
Monofásico na fonte:
Trifásico na fonte:
Fator de potência da fonte:
Perdas na linha: