Uma indústria em expansão deve instalar um novo banco trifásico de transformadores 69 kV / 13,8 kV em um novo ponto de entrada. Os transformadores monofásicos disponíveis no mercado possuem a seguinte especificação: 69 kV / 13,8 kV 250 kVA com custo unitário de $ 100000 (cem mil dólares). Por questões técnicas as conexões viáveis são: Delta -Delta (Dd) ou Delta aberto - Delta aberto. (Vv).
O diretor da indústria pediu a área de engenharia, um estudo técnico-econômico para embasar sua escolha.
Pede-se:
II - Conexão Vv
(d) O custo do kVA instalado ($/ kVA instalado).

Passo 1

Vamos entender o que tá rolando aqui: uma indústria tá querendo instalar um banco de transformadores trifásico de 69 kV para 13,8 kV. Eles têm transformadores monofásicos de 250 kVA cada, custando $100.000 cada. As opções de conexão são Delta-Delta (Dd) ou Delta aberto - Delta aberto (Vv). O diretor quer saber quanto vai custar por kVA instalado usando a conexão Vv. Vamos precisar entender como funciona essa conexão Vv e calcular direitinho o custo por kVA.

Passo 2

Primeiro, vamos falar sobre a conexão Vv, que é o Delta aberto. Diferente da conexão Delta fechada (Dd), que usa três transformadores, a conexão Vv usa apenas dois transformadores para formar um triângulo aberto. Isso significa que a capacidade total do sistema vai ser menor, mas o custo também pode ser reduzido porque estamos usando menos transformadores.

Passo 3

Agora, vamos calcular a capacidade total que conseguimos com a conexão Vv. A fórmula para a capacidade total em uma conexão Delta aberto é:
Stotal = raiz3 times Smonofásico á
Onde:
  • $ S_{monofásico} = 250 kVA $
  • $ \sqrt{3} \approx 1,732 $
Então:
Smonofásico = 250 kVA
Isso significa que com dois transformadores de 250 kVA cada na configuração Vv, conseguimos uma capacidade total de aproximadamente 433 kVA.

Passo 4

Agora, vamos calcular o custo total dos transformadores usados na conexão Vv. Como estamos usando dois transformadores e cada um custa $100.000, o custo total fica:
100.000, o custo total fica:

Passo 5

Por fim, precisamos descobrir quanto custa por kVA instalado. Para isso, dividimos o custo total pela capacidade total que calculamos:
Custo por kVA = $200.000433 kVA approx $461,76 por kVA

Resposta

O custo do kVA instalado na conexão Vv é aproximadamente $461,76 por kVA.

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