Um transformador trifásico
, é formado por três transformadores monofásicos idênticos de
. O ensaio de curto-circuito de um desses transformadores monofásicos produziu os seguintes resultados no lado de alta tensão:
. Desconsidere a impedância de magnetização e responda as seguintes questões:
a. Se o transformador trifásico fornece 300 kVA com um fator de potência 0,88 em atraso e tensão nominal, qual é a tensão de linha no primário do transformador? (R.: 14613 V)
b. Qual é a regulação de tensão? (R.: 5,89%)
a. Se o transformador trifásico fornece 300 kVA com um fator de potência 0,88 em atraso e tensão nominal, qual é a tensão de linha no primário do transformador? (R.: 14613 V)
b. Qual é a regulação de tensão? (R.: 5,89%)
Passo 1
Beleza, o exercício é sobre um transformador trifásico ligado em Y-Δ (13800 V/480 V) formado por três transformadores monofásicos de 100 kVA cada. Foi feito um ensaio de curto-circuito num deles, dando:
A gente vai precisar:
- Modelar o circuito equivalente por fase (só impedância de série, já que desprezamos magnetização).
- Calcular
, e a partir dos dados do curto. - Calcular a corrente de carga por fase e o ângulo do FP.
- Fazer a soma fasorial
para achar a tensão de fase no primário em carga. - Passar pra tensão de linha e achar a regulação.
Passo 2
Calcular os parâmetros do ensaio de curto (todos referidos ao lado de alta tensão do monofásico):
- Impedância de curto
- Resistência equivalente
- Reatância equivalente
Passo 3
O transformador trifásico entrega 300 kVA a fp=0,88 (atraso) na tensão nominal de secundário (480 V linha).
- Potência por fase:
. - Corrente no secundário de cada fase:
- Taxa de transformação (monofásico):
- Corrente referida ao primário (fase a fase):
- Ângulo de corrente (fp=0,88 atrasado):
Então
.
Passo 4
Calcular a tensão de fase no primário em carga:
- Queda de tensão fasorial
Podemos achar módulo e ângulo de
:
Então
Separando em ret/imag:
- Tensão de fase sem carga, referida ao primário, é
- Tensão de fase em carga (soma vetorial):
- Passando pra linha (Y):
Passo 5
Regulação de tensão (padrão):
Resposta
a) A tensão de linha no primário, em carga, é 14613 V.
b) A regulação de tensão é 5,89 %.
b) A regulação de tensão é 5,89 %.