Quais são os problemas associados à ligação trifásica Y-Y de transformadores?

Passo 1

Beleza! O enunciado pergunta “Quais são os problemas associados à ligação trifásica Y–Y de transformadores?”. O conteúdo é Circuitos Trifásicos e Transformadores. Para resolver, a gente precisa entender como funciona a ligação em estrela (Y–Y), o conceito de sequências de corrente (positiva, negativa e zero), equilíbrio de cargas e comportamento de harmônicos.

Passo 2

Antes de mais nada, recapitulemos o que é a ligação Y–Y:
  • Cada transformador tem o enrolamento primário e o secundário em estrela.
  • Os três pontos “neutro” (um de cada fase) são ligados juntos num ponto comum.
  • Isso forma uma malha onde, em teoria, as correntes trifásicas equilibradas satisfazem Ia + Ib + Ic = 0
    e o neutro não carrega corrente.

Passo 3

Primeiro problema: correntes de sequência zero
  • Se houver distorções (harmônicas de ordem múltipla de 3) ou carga desequilibrada, aparece corrente de sequência zero (componentes iguais em fase).
  • Num arranjo Y–Y puro, esse componente não encontra caminho no núcleo do transformador (porque enrolamentos em estrela não deixam o zero-sequence “fechar” direito).
  • Isso pode saturar o núcleo e gerar aquecimento extra.

Passo 4

Segundo problema: harmônicos de ordem 3 (e múltiplos)
  • Esses harmônicos somam-se em fase no neutro. Como o trafo Y–Y não tem enrolamento de fuga para esses harmônicos, eles ficam “presos” no neutro, elevando a distorção e a temperatura.
  • Em outras ligações (por exemplo Y–Δ), esse harmônico circula no triângulo e não vai pro neutro.

Passo 5

Terceiro problema: desequilíbrio de carga e tensão de neutro flutuante
  • Se as cargas ligadas no secundário não estiverem perfeitamente equilibradas, o ponto neutro pode “flutuar”, deslocando as tensões de fase.
  • Isso causa tensões erradas nos equipamentos ligados e pode queimar motores ou eletrônicos sensíveis.

Resposta

Os principais problemas da ligação trifásica Y–Y de transformadores são:
  1. Correntes de sequência zero sem caminho adequado, levando à saturação do núcleo.
  2. Acúmulo de harmônicos de ordem 3 no neutro, aumentando distorção e aquecimento.
  3. Flutuação do neutro sob cargas desequilibradas, causando tensões de fase fora do valor nominal.

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