De um transformador de distribuição trifásico de , conhecem-se os seguintes parâmetros do seu circuito equivalente simplificado por fase, referido ao secundário:
Resistência combinada:
Reactância combinada de fugas:
O transformador absorve em vazio, quando alimentado pelo primário, à tensão e frequência nominais, uma potência de 1300 W e uma corrente de 0,13 A.
Admitindo que a carga referida na alínea anterior é resistiva, determine a tensão aplicada à carga e caracterize esta, para a sua ligação em triângulo.
Passo 1
Beleza, bora entender o que o exercício pede:
Temos um transformador trifásico 630 kVA, 50 Hz, 15 kV/400 V. No circuito equivalente por fase, referindo tudo ao lado de 400 V, as impedâncias de fuga somadas são e .
No vazio (sem carga) ao alimentar pelo primário com tensão e frequência nominais, ele absorve 1300 W e 0,13 A (isso nos dá ideia da magnetização, mas como a corrente de carga é milhares de vezes maior, vamos desprezar o ramo de magnetização na hora de calcular a queda de tensão em carga).
Admitimos que a carga é puramente resistiva e queremos, quando a ligarmos em triângulo:
Descobrir qual a tensão efetiva que chegará nessa carga;
Caracterizar (ou seja, indicar) o valor dessa resistência de fase no esquema em delta.
Para isso vamos usar:
Cálculo da corrente nominal de fase no secundário;
Queda de tensão na impedância série;
Relação entre ligação estrela e delta para carga resistiva trifásica.
Passo 2
Calcular a corrente nominal por fase no secundário:
A potência trifásica nominal é e a tensão de linha-nula no secundário é .
Em estrela, a tensão de fase é
A corrente de fase (que, em estrela, é igual à corrente de linha) é
Passo 3
Calcular a queda de tensão por fase na impedância série referida ao secundário, usando
Multiplicando pela corrente de fase:
O módulo dessa queda é
Passo 4
Determinar a tensão de fase que sobra para a carga (fatorando a parte complexa):
Em fasores, se a tensão nominal de fase é Vphi,carga =230,94ang<=0^circ - (2,36 + j,8,92) approx228,58 - j,8,92 V e a queda é l|Vphi,cargar| =raiz228,58^2+(-8,92)^2 approx229,11 V , então a tensão aplicada à carga é
VLL,carga =Vphi,cargatimesraiz3 approx229,11cdot1,732 approx397,1 V
e seu módulo fica
Como a carga vai em triângulo, a tensão de linha (que é a tensão de fase do delta) é
Passo 5
Calcular a resistência de cada fase do delta. Se a carga é puramente resistiva e está puxando a mesma corrente de linha que tínhamos em estrela ( Iphi,De), lembre que em delta a corrente de fase do delta é
RDe
Logo cada resistência de fase do delta vale
Resposta
Tensão de linha na carga (ligada em delta): aproximadamente 397,1 V.
Carga caracterizada por um resistor trifásico em delta, cada fase com