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 Y, enrolamentos de baixa tensão em Y.
Enrolamentos da alta tensão em Y, enrolamentos de baixa tensão em Y.
Passo 1
Beleza, vamos lá! Temos um banco trifásico de três transformadores monofásicos conectados em estrela (Y) tanto no lado de alta tensão (AT) quanto no de baixa tensão (BT). A gente tem o sistema trifásico de 13.800 V (linha) no AT e uma carga trifásica de 2.300 V (linha) que consome 1.500 kVA no BT. O conteúdo aqui envolve transformadores trifásicos, conexões em estrela e cálculos de potência e corrente. Vamos precisar aplicar as fórmulas de potência trifásica e entender como as conexões em estrela funcionam para achar as correntes envolvidas.
Passo 2
Primeiro, vamos entender as tensões nas conexões em estrela. Quando um sistema está conectado em estrela (Y), a tensão de linha (a tensão entre duas fases) está relacionada à tensão de fase (a tensão de uma fase para o neutro) pela fórmula:
Então, para encontrar a tensão de fase no BT:
Passo 3
Agora, vamos calcular a corrente no lado de baixa tensão (BT). A potência aparente total (S) em um sistema trifásico é dada por:
Queremos encontrar $ I_{linha_{BT}} $, então rearranjamos a fórmula:
Passo 4
Sabendo que os transformadores estão conectados em Y-Y, a relação entre as tensões do lado de alta tensão (AT) e baixa tensão (BT) será a mesma para todas as fases. A relação de transformação ($ a $) é:
Isso significa que para cada 6 voltas no lado de AT, temos 1 volta no lado de BT.
Passo 5
Com a relação de transformação, podemos encontrar a corrente no lado de alta tensão (AT) usando a seguinte relação:
Resposta
A corrente no lado de baixa tensão é aproximadamente 377,1 A e no lado de alta tensão é aproximadamente 62,85 A.