Um transformador trifásico Yd11 apresenta primário de
e secundário de
, com potência nominal de
e reatância de curto-circuito de
. 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)
, com circuito de sequência zero com impedância igual a zero
B)
, com circuito de sequência zero aberto
C)
, com circuito de sequência zero com impedância de 6,0 %
D)
, com circuito de sequência zero aberto
E)
, com circuito de sequência zero com impedância de 6,0 %
A)
B)
C)
D)
E)
Passo 1
O enunciado fornece os seguintes dados e pede duas coisas:
- Dados:
- Transformador trifásico com ligação
. - Tensão no primário (estrela):
. - Tensão no secundário (delta):
. - Potência nominal:
. - Reatância de curto-circuito:
. - O centro estrela do primário está isolado (neutro não aterrada).
- Alimentação em sequência positiva.
- Transformador trifásico com ligação
- Perguntas:
- Qual a defasagem entre a tensão de linha
no primário e a tensão de linha no secundário? - Qual é o circuito de sequência zero do transformador (aberto, ligado, e/ou qual impedância)?
- Qual a defasagem entre a tensão de linha
Passo 2
Entender o que significa a designação de vector group
(explicação didática e passo-a-passo).
- A notação indica que o lado de alta tensão (HV) é em estrela (
) e o lado de baixa tensão (LV) é em delta ( ). - O número
é o “número do relógio” que indica o deslocamento angular entre as tensões de referência dos dois lados. Cada hora no relógio corresponde a . - Portanto, o deslocamento absoluto em graus é
- Interpretação angular: um deslocamento de
é equivalente a (pois ). Em termos práticos, dizer "deslocamento " é a mesma coisa que dizer "deslocamento ".
Passo 3
Traduzindo o deslocamento para a relação entre as tensões de linha
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
(= ) entre as referências dos dois lados. - Forma simples de dizer: para
o secundário (lado delta) fica avançado em em relação ao primário (lado estrela). Dizendo de outra forma: o secundário “lidera” o primário por . - Se quisermos a defasagem do primário em relação ao secundário, então essa defasagem é
. Em linguagem de prova: a diferença de fase entre do primário e do secundário é (ou seja, o secundário está 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
multiplicado pelo número do relógio. Por isso resulta em deslocamento de 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
: - 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:
(equivalente a secundário liderando o primário por ). - Circuito de sequência zero: aberto, por causa do neutro estrela isolado.
- A alternativa que combina essas duas afirmações é a alternativa B.
Resposta
B)
, com circuito de sequência zero aberto