O que são os transformadores de corrente (TC) e os transformadores de potência (TP)?
Passo 1
O enunciado pede para entender dois tipos de transformadores muito usados em sistemas elétricos de potência: os transformadores de corrente (TC) e os transformadores de potência (TP). Para resolver isso, vamos recorrer aos princípios básicos de transformadores — que são dispositivos eletromagnéticos capazes de “transferir” energia elétrica entre dois circuitos por meio de campos magnéticos — e ver como cada um é projetado e para que serve.
Passo 2
Transformador de Corrente (TC)
Um TC é um transformador de instrumentação cujas principais funções são medir correntes elevadas e alimentar relés de proteção ou instrumentos de medição. Ele possui:
• Um enrolamento primário com pouquíssas espiras (geralmente uma ou o próprio condutor a ser medido).
• Um enrolamento secundário com muitas espiras, que fornece uma corrente proporcional, porém reduzida, adequada a instrumentos (p. ex. amperímetros, relés de proteção).
O fator de regra é a relação entre a corrente primária e a secundária, por exemplo, 1000/5 A. O TC mantém precisão dentro de certos limites de carga secundária e deve ser curto-circuitado ao secundário quando não estiver em uso, para evitar sobretensão perigosa.
Um TC é um transformador de instrumentação cujas principais funções são medir correntes elevadas e alimentar relés de proteção ou instrumentos de medição. Ele possui:
• Um enrolamento primário com pouquíssas espiras (geralmente uma ou o próprio condutor a ser medido).
• Um enrolamento secundário com muitas espiras, que fornece uma corrente proporcional, porém reduzida, adequada a instrumentos (p. ex. amperímetros, relés de proteção).
O fator de regra é a relação entre a corrente primária e a secundária, por exemplo, 1000/5 A. O TC mantém precisão dentro de certos limites de carga secundária e deve ser curto-circuitado ao secundário quando não estiver em uso, para evitar sobretensão perigosa.
Passo 3
Transformador de Potência (TP)
Um TP é um transformador de energia projetado para operar em altas tensões e elevados níveis de potência, com o objetivo de elevar (step-up) ou reduzir (step-down) tensões em sistemas de transmissão e distribuição. Suas características principais:
• Núcleo de aço laminado para minimizar perdas por correntes parasitas.
• Enrolamentos primário e secundário dimensionados para suportar tensões desde algumas centenas de volts até centenas de kV e potências que podem chegar a centenas de MVA.
• Elevada eficiência (geralmente acima de 98 %) e capacidade de operar continuamente em plena carga.
• Sistemas de isolamento e de resfriamento (óleo ou ar) que garantem segurança e confiabilidade.
Um TP é um transformador de energia projetado para operar em altas tensões e elevados níveis de potência, com o objetivo de elevar (step-up) ou reduzir (step-down) tensões em sistemas de transmissão e distribuição. Suas características principais:
• Núcleo de aço laminado para minimizar perdas por correntes parasitas.
• Enrolamentos primário e secundário dimensionados para suportar tensões desde algumas centenas de volts até centenas de kV e potências que podem chegar a centenas de MVA.
• Elevada eficiência (geralmente acima de 98 %) e capacidade de operar continuamente em plena carga.
• Sistemas de isolamento e de resfriamento (óleo ou ar) que garantem segurança e confiabilidade.
Passo 4
Diferenças e aplicações
• Finalidade: o TC é usado para medição e proteção; o TP é usado para transferência de energia em larga escala.
• Grandeza manipulada: o TC manipula correntes elevadas convertendo-as em correntes pequenas e precisas; o TP manipula tensão e potência, alterando níveis de tensão com mínima perda de energia.
• Construção: o TC tem um enrolamento primário reduzido (às vezes só o condutor passante) e foco em exatidão de corrente; o TP tem enrolamentos volumosos, núcleo robusto e sistemas de isolamento e resfriamento.
• Conexão ao sistema: o secundário do TC nunca fica em circuito aberto; o TP pode operar no vazio (sem carga) com perdas reduzidas.
• Finalidade: o TC é usado para medição e proteção; o TP é usado para transferência de energia em larga escala.
• Grandeza manipulada: o TC manipula correntes elevadas convertendo-as em correntes pequenas e precisas; o TP manipula tensão e potência, alterando níveis de tensão com mínima perda de energia.
• Construção: o TC tem um enrolamento primário reduzido (às vezes só o condutor passante) e foco em exatidão de corrente; o TP tem enrolamentos volumosos, núcleo robusto e sistemas de isolamento e resfriamento.
• Conexão ao sistema: o secundário do TC nunca fica em circuito aberto; o TP pode operar no vazio (sem carga) com perdas reduzidas.
Resposta
O transformador de corrente (TC) é um dispositivo de instrumentação que converte correntes elevadas do circuito primário em correntes menores e precisas no secundário, usada para medições e proteção. Já o transformador de potência (TP) é um equipamento de transferência de energia que eleva ou reduz tensões em sistemas de transmissão/distribuição, projetado para altas potências, alta eficiência e operação contínua.