Um transformador trifásico Yd11 apresenta primário de 345,0 \mathrm{kV} e secundário de 120,0 \mathrm{kV}, com potência nominal de 200,0 \mathrm{MVA} e reatância de curto-circuito de 6,0 \%. O centro estrela do primário está isolado e é alimentado em sequência positiva. Nessas condições, a defasagem entre a tensão de linha VAB no primário e a tensão de linha VAB no secundário, e o circuito de sequência zero do transformador são, respectivamente:
A) +60^{\circ}, com circuito de sequência zero com impedância igual a zero
B) -30^{\circ}, com circuito de sequência zero aberto
C) +30^{\circ}, com circuito de sequência zero com impedância de 6,0 %
D) +210^{\circ}, com circuito de sequência zero aberto
E) +330^{\circ}, com circuito de sequência zero com impedância de 6,0 %

Passo 1

O enunciado fornece os seguintes dados e pede duas coisas:
  • Dados:
    • Transformador trifásico com ligação \mathrm{Yd}11.
    • Tensão no primário (estrela): 345{,}0\\ \mathrm{kV}.
    • Tensão no secundário (delta): 120{,}0\\ \mathrm{kV}.
    • Potência nominal: 200{,}0\\ \mathrm{MVA}.
    • Reatância de curto-circuito: 6{,}0\\ \%.
    • O centro estrela do primário está isolado (neutro não aterrada).
    • Alimentação em sequência positiva.
  • Perguntas:
    1. Qual a defasagem entre a tensão de linha V_{AB} no primário e a tensão de linha V_{AB} no secundário?
    2. Qual é o circuito de sequência zero do transformador (aberto, ligado, e/ou qual impedância)?

Passo 2

Entender o que significa a designação de vector group \mathrm{Yd}11 (explicação didática e passo-a-passo).
  • A notação indica que o lado de alta tensão (HV) é em estrela ( \mathrm{Y}) e o lado de baixa tensão (LV) é em delta ( \mathrm{d}).
  • O número 11 é o “número do relógio” que indica o deslocamento angular entre as tensões de referência dos dois lados. Cada hora no relógio corresponde a 30^\circ.
  • Portanto, o deslocamento absoluto em graus é 30^\circ \times 11 = 330^\circ.
  • Interpretação angular: um deslocamento de 330^\circ é equivalente a -30^\circ (pois 330^\circ-360^\circ=-30^\circ). Em termos práticos, dizer "deslocamento 330^\circ" é a mesma coisa que dizer "deslocamento -30^\circ".

Passo 3

Traduzindo o deslocamento para a relação entre as tensões de linha V_{AB} dos dois lados (explicação didática sobre sinal e sentido).
  • O número do relógio normalmente dá o deslocamento da tensão do lado de baixa (LV) em relação ao lado de alta (HV) ou, de forma prática, indica que há um desfasamento de 330^\circ (= -30^\circ) entre as referências dos dois lados.
  • Forma simples de dizer: para \mathrm{Yd}11 o secundário (lado delta) fica avançado em 30^\circ em relação ao primário (lado estrela). Dizendo de outra forma: o secundário “lidera” o primário por 30^\circ.
  • Se quisermos a defasagem do primário em relação ao secundário, então essa defasagem é -30^\circ. Em linguagem de prova: a diferença de fase entre V_{AB} do primário e V_{AB} do secundário é -30^\circ (ou seja, o secundário está +30^\circ à frente).

Passo 4

Explicação física curta sobre por que o delta introduce esse deslocamento (para fixar a ideia).
  • No lado delta as bobinas estão conectadas em série formando um triângulo; a ordem de ligação das fases no delta desloca a referência de linha em relação à referência de estrela.
  • O número do relógio resume essa ordem de ligação (colocação física das bobinas) e, assim, determina o ângulo de 30^\circ multiplicado pelo número do relógio. Por isso \mathrm{Yd}11 resulta em deslocamento de -30^\circ entre as tensões de linha.

Passo 5

Analisar o circuito de sequência zero (explicação didática do conceito e aplicação ao caso).
  • Lembrete rápido: a componente de sequência zero corresponde a correntes/tensões onde as três fases têm mesma magnitude e mesma fase (são “triplen”). Para que exista corrente de sequência zero em um lado dela é necessário um caminho de retorno para essas correntes (normalmente via neutro aterrada ou circuito fechado).
  • No transformador \mathrm{Yd}:
    • O lado em delta oferece um caminho interno (circuito fechado) para correntes de sequência zero que atinjam o delta — dentro do triângulo as correntes de sequência zero podem circular.
    • O lado em estrela (Y) somente permite corrente de sequência zero se o neutro estiver aterrada (ou ligado a um ponto que forneça retorno). Se o neutro estiver isolado, não há caminho de retorno externo para a corrente zero nesse lado.
  • No enunciado o centro estrela do primário está isolado (neutro não aterrado). Logo, mesmo que o delta do secundário possa circular correntes internamente, não existe caminho de sequência zero entre o primário e o secundário que permita passagem de corrente zero entre sistemas externos; do ponto de vista do circuito de sequência zero do transformador, fica impedida a circulação externa — portanto, para efeitos de circuito de sequência zero visto externamente, o circuito está aberto no ponto do neutro isolado.
  • Conclusão prática: com neutro do lado estrela isolado, o circuito de sequência zero do transformador fica aberto (não há caminho externo de sequência zero).

Passo 6

Relacionando as duas conclusões com as alternativas dadas e escolhendo a resposta.
  • Defasagem encontrada: -30^\circ (equivalente a secundário liderando o primário por 30^\circ).
  • Circuito de sequência zero: aberto, por causa do neutro estrela isolado.
  • A alternativa que combina essas duas afirmações é a alternativa B.

Resposta

B) -30^\circ, com circuito de sequência zero aberto

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