Os terminais de alta tensão de um banco trifásico de três transformadores monofásicos são ligados a um sistema trifásico de três fios, 13800 V (de linha). Os terminais de baixa tensão são ligados a uma carga trifásica de três fios da subestação, com especificações nominais de 1500 kVA e 2300 V de linha.
Enrolamentos da alta tensão em
, enrolamentos de baixa tensão em Y.
Enrolamentos da alta tensão em
Passo 1
Vamos entender o que a questão está pedindo. Temos um banco trifásico composto por três transformadores monofásicos. A parte de alta tensão (HV) está ligada em Δ (delta) a um sistema de 13.800 V de linha. A parte de baixa tensão (LV) está ligada em Y (estrela) a uma carga trifásica de 2.300 V de linha e 1.500 kVA.
Para resolver isso, vamos precisar entender como transformadores conectados em Δ-Y funcionam, calcular a relação de transformação e distribuir a carga entre os transformadores.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar como calcular a relação de transformação em um transformador Δ-Y. A relação de tensão entre os lados de alta tensão (Δ) e baixa tensão (Y) é dada por:
Onde $ V_{HV} $ é a tensão de alta, $ V_{LV} $ é a tensão de baixa, e $ N_{HV} $ e $ N_{LV} $ são as espiras do enrolamento de alta e baixa tensão, respectivamente.
Passo 3
Sabemos que $ V_{HV} = 13.800 , V $ e $ V_{LV} = 2.300 , V $. Vamos calcular a relação de transformação:
Primeiro, calculamos $ \frac{13.800}{2.300} $:
Então, temos:
Passo 4
Agora, isolamos a razão das espiras:
Portanto, a relação de transformação é $ 2\sqrt{3} $.
Passo 5
Agora, vamos distribuir a carga total de 1.500 kVA entre os três transformadores. Como estão em paralelo e a carga é equilibrada, cada transformador irá suportar uma parte igual da carga total.
Passo 6
Com a relação de transformação e a carga por transformador, podemos verificar se os transformadores estão dimensionados corretamente para a aplicação.
Cada transformador suporta 500 kVA na baixa tensão de 2.300 V.
Resposta
Cada transformador no banco trifásico está dimensionado para 500 kVA.